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PROJETO GEOLOGIA DO QUADRILÁTERO FERRÍFERO

INTEGRAÇÃO E CORREÇÃO CARTOGRÁFICA EM SIG

Projeto

Geologia do Quadrilátero Ferrífero-Integração e Correção Cartográfica em SIG

Início: Janeiro de 2004 Término: Julho de 2005 Coordenadora: Profa. Dra. Lydia Maria Lobato Instituição Executora Principal: Universidade Federal de Minas Gerais Áreas do Conhecimento: Metalogênese, Geologia Econômica, Cartografia Digital Setores de Aplicação: Setor produtivo mineral

PARTICIPANTES Instituição Coordenadora:

Universidade Federal de Minas Gerais-UFMG, Instituto de Geociências–IGC (Departamento de Geologia), Centro de Pesquisa Prof. Manoel Teixeira da Costa-CPMTC

Financiadoras:

AngloGold Ashanti; Minerações Brasileiras Reunidas-MBR, Iamgold Brasil; São Bento Mineração; Companhia Vale do Rio Doce-CVRD (Diretoria de Ferrosos); Companhia de Desenvolvimento Econômico de Minas Gerais–CODEMIG

Cofinanciadoras:

Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais–CPRM, Serviço Geológico do Brasil (apoio técnico especializado de geólogos; troca de informações; cessão de documentos; acompanhamento em campo); GeoGeraes (apoio finaceiro e técnico especializado de geólogos; infra-estrutura operacional); Roots Rock (apoio financeiro e técnico especializado de geólogos)

Responsabilidade Técnica: Lydia Maria Lobato, Ph.D. – Profa. do Depto. de Geologia & pesquisadora do CPMTC - UFMG (Coordenadora); Adriana Borrelli Achstschin, M.Sc. – Geóloga (gerenciamento operacional); Franciscus Jacobus Baars, M.Sc. – Diretor Roots Rock (projeto ponceitual do SIG);

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Orivaldo Ferreira Baltazar – Geólogo CPRM (Geologia do Quadrilátero Ferrífero); Marcos Antônio Timbó, M.Sc. – Prof. Depto. de Cartografia da UFMG (quantificação dos erros cartográficos das cases);

Leandro Barros Reis, M.Sc.– Prof. Depto. de Ciências Biológicas, Ambientais e da Saúde do Centro Universitário de Belo Horizonte-UNI-BH e Diretor GeoGeraes (correção geométrica das bases cartográficas); Eliane Voll – Geóloga e Karin Voll - Estudante de Geologia - UFMG (Projeto Gráfico); Sérgio Lima da Silva – Geólogo CPRM (apoio à geologia); Gabriel Valentim Berni e Vitor Diniz Silveira (estudantes de Geologia - UFMG); Breno Reis Versiani de Mendonça e Daniel Veloso Ferreira (estudantes de Geografia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais-PUC-MG)

Instituição Editora:

Companhia de Desenvolvimento Econômico de Minas Gerais–CODEMIG

Equipe Editora-CODEMIG:

Wagner Geraldo da Silva – Gerente de Desenvolvimento Mineral, Andréa Vaz de Melo França – Geóloga, Jarbas Lima Dias Sampaio, M.Sc. – Geólogo.

Instituições Intervenientes:

Agência para o Desenvolvimento Tecnológico da Indústria Mineral Brasileira–ADIMB; Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa-FUNDEP

Citação Bibliográfica do SIG:

Lobato, L.M.; Baltazar, O.F.; Reis, L.B.; Achtschin, A.B.; Baars, F.J.; Timbó, M.A.; Berni, G.V; Mendonça, B.R.V. de; Ferreira, D.V. 2005. Projeto Geologia do Quadrilátero Ferrífero - Integração e Correção Cartográfica em SIG com Nota Explicativa. Belo Horizonte: CODEMIG, 2005. 1 CD-ROM

Citação Bibliográfica do Mapa Geológico com Nota Explicativa:

Baltazar, O.F.; Baars F.J.; Lobato, L.M.; Reis, L.B.; Achtschin, A.B.; Berni, G.V.; Silveira, V.D. 2005. Mapa Geológico ...... na Escala 1: 50.000 com Nota Explicativa. In: Projeto Geologia do Quadrilátero Ferrífero - Integração e Correção Cartográfica em SIG com Nota Explicativa. Lobato et al. (2005) CODEMIG. Belo Horizonte

Direitos de Reprodução

© Copyright: Todos os direitos autorais são reservados pela Codemig. A reprodução de parte ou de todo o Projeto deve ser autorizada pela Codemig, sob pena de lei. A utilização dos produtos digitais, documentais e gráficos de partes do projeto devem respeitar integralmente a autoria, conforme as citações bibliográficas, sob pena de lei.

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PREFÁCIO

Geologia do Quadrilátero Ferrífero – Integração e Correção Cartográfica em SIG

O Projeto georreferencia, pela primeira vez, a geologia disponível para o Quadrilátero

Ferrífero-QF, resultante do projeto de mapeamento geológico pelo convênio United States

Geological Survey-USGS/Departamento Nacional da Produção Mineral-DNPM (1946-1964)

e do mapeamento geológico do convênio DNPM/Companhia de Pesquisa de Recursos

Minerais-CPRM (1992-1996). O primeiro focou o Supergrupo Minas – 47 quadrículas

integrais ou parciais na escala 1:25.000 – integrado em 1:150.000 (Dorr 1969). O segundo

cartografou apenas o Supergrupo Rio das Velhas no interior do QF – 24 folhas integrais ou

parciais na mesma escala – integrado em 1:100.000 (Baltazar e Silva 1996).

O resultado é um projeto em Sistema de Informações Geográficas-SIG, no software

Arcview® 9.1 - formato shape (.shp), constando da integração cartográfica e geológica das

unidades litoestruturais dos supergrupos Minas e Rio das Velhas. Para complementar a

divulgação do projeto, quatorze mapas geológicos na escala 1:50.000, em formato Adobe®

pdf, também integram o projeto SIG. Extensos detalhes da análise do erro cartográfico

georreferencial, da geologia dos mapas e das elaboração do SIG acham-se na Nota

Explicativa com anexos, que integra o SIG cada um dos mapas.

Não há modificações na geologia dos mapeamentos originais. Trabalhos de campo e

interpretação de imagem de satélite Landsat 7 auxiliaram a integração necessária.

Inconsistências cronoestratigráficas são resolvidas usando os melhores controles

estratigráficos disponíveis (Baltazar & Zucchetti 2005; citações contidas nessa obra).

1 – INTRODUÇÃO

A correção cartográfica e a precisão posicional de informações relacionadas ao espaço

geográfico são objetivos avidamente perseguidos por qualquer setor que labuta

rotineiramente com a gestão do espaço e que pretende funcionar de forma organizada e

sistêmica. No setor de mineração, a informação cartograficamente correta representa ganho

sobretudo de melhoria da qualidade dos dados inventariados e garantia da correção de

resultados das análises sobre os dados, proporcionando eficiência, redução de custos e de

tempo.


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Isso é particularmente crítico no caso da região do Quadrilátero Ferrífero - QF, que

encerra importante número de depósitos minerais de classe mundial.

O objetivo central do presente projeto é reunir, em uma só base cartográfica corrigida, a

geologia disponível para o QF, resultante dos projetos de mapeamento geológico pelos

convênios United States Geological Survey-USGS/Departamento Nacional da Produção

Mineral-DNPM (1946-1964) e DNPM/ Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais-CPRM

(1992-1996). Para tanto, fez-se necessária a integração geológica das unidades

litoestruturais dos supergrupos Minas e Rio das Velhas. O resultado deste trabalho é um

projeto em sistema de informações geográficas-SIG, disponibilizado em meio digital.

O projeto DNPM/USGS teve como principal foco o mapeamento geológico do

Supergrupo Minas (Figura 1); o projeto DNPM/CPRM (Projeto Rio das Velhas) cartografou

exclusivamente o Supergrupo Rio das Velhas no interior do QF (Figura 2). O primeiro foi

integrado na escala 1:150.000 por Dorr II (1969) e o Projeto Rio das Velhas, na escala

1:100.000, por Baltazar & Silva (1996). As tabelas 1 e 2 apresentam os nomes das cartas

mapeadas nesses projetos. A integração representada por este Projeto segue a articulação

definida na Figura 3.

2 – HISTÓRICO

O projeto METALOGENIA QUANTITATIVA APLICADA A GIS: OURO E VMS, realizado

entre 2002 e 2003 por boa parte da equipe executora do presente projeto, estruturou uma

base de dados em SIG sobre ouro na região do QF, totalizando 504 registros auríferos

encaixados em rochas arqueanas do Grupo Nova Lima (garimpos, ocorrências, depósitos,

minas), sendo 203 registros hospedados em formações ferríferas bandadas, aos quais

vinculam-se 27 tabelas, 283 atributos e 83 bibliotecas (Alves-Pereira 2003, Baars et al. 2004,

Baltazar et al. 2004).

O referido projeto foi financiado pelo Fundo Mineral (MCT-FINEP), com apoio da CPRM e

gestão financeira da ADIMB. O trabalho exigia que o georreferenciamento dos dados fosse

feito em base geológica a mais precisa possível.

Após uma avaliação cartográfica, constatou-se que as folhas do projeto de mapeamento

USGS/DNPM (1:25.000) apresentam deslocamentos de até 350 m na grade de


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coordenadas, resultantes da utilização de um sistema geodésico (datum) muito diferente do

sistema Córrego Alegre ou SAD-69 do IBGE-PLAMBEL.

Figura 1 – Articulação do projeto DNPM/USGS (1946-1964) em azul.

Nº Nome da Folha Nº Nome da Folha Nº Nome da Folha 1 Itabira 17 Fêcho do Funil ½ 33 Marinho da Serra 2 Santa Luzia 18 Ibirité 34 Bação 3 Serra da Piedade 19 Macacos 35 Cachoeira do Campo 4 Antônio dos Santos 20 Rio Acima 36 São Bartolomeu 5 Cocais ½ 21 Gandarela 37 Antônio Pereira 6 São Gonçalo ½ 22 Conc. Rio Acima 38 Casa de Pedra 7 Monlevade 23 Catas Altas 39 São Julião 8 Belo Horizonte 24 Itatiaiuçu ½ 40 Dom Bosco 9 Nova Lima 25 Sousas ½ 41 Ouro Preto 10 Caeté 26 Brumadinho ½ 42 Mariana 11 Gongo Soco 27 Piedade do Paraopeba ½ 43 Jeceaba ½ 12 Santa Bárbara 28 Lagoa Grande 44 Congonhas ½ 13 Florália 29 Itabirito 45 Ouro Branco ½ 14 Rio Piracicaba 30 Rio de Pedras 46 Sta. Rita do Ouro Preto ½ 15 Serra Azul ½ 31 Capanema 47 Rio das Bandeiras ½ 16 Igarapé ½ 32 Santa Rita Durão

Tabela 1: Cartas geológicas mapeadas no projeto DNPM/USGS (1952-1969).


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Figura 2 – Articulação do projeto DNPM/CPRM (1992-1996) em vermelho.

Nº Nome da Folha Nº Nome da Folha 1 Santa Luzia e Nova Lima 13 Itabirito 2 Serra da Piedade 14 Rio de Pedras 3 São Gonçalo do Rio Abaixo 15 Capanema 4 Belo Horizonte e S. Sebastião das Águas Claras 16 Santa Rita Durão 5 Caeté 18 Bação 6 Gongo Soco 19 Cachoeira do Campo 7 Santa Bárbara 20 São Bartolomeu 8 Florália 21 Antônio Pereira 9 Rio Acima 22 São Julião 10 Gandarela 23 Dom Bosco 11 Conc. Rio Acima 24 Mariana 12 Catas Altas 28

Tabela 2: Cartas geológicas mapeadas no projeto DNPM/CPRM (1992-1996).


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Figura 3: Articulação dos mapas gerados em Adobe® pdf pelo presente projeto.

A conclusão foi que a melhor alternativa para uso destes mapas seria a reprodução

completa de toda a série em scanner, seguido de georreferenciamento, com pelo menos 20

pontos de controle para cada folha, e posterior reconstrução dos mapas com vetorização

heads-up ou semi-automática. Além disso, seriam necessários trabalhos de campo para

integração geológica e verificação de pontos de controle do georreferenciamento.

Em meados de 2002, a equipe do projeto METALOGENIA QUANTITATIVA APLICADA A

GIS: OURO E VMS liderou um levantamento acerca das folhas 1:25.000 da região do QF,

com objetivo de reunir recursos e esforços para a correção cartográfica das mesmas.

Diversos setores foram contatados, inclusive empresas que atuam na área e a CPRM-BH.

Surge o Projeto GEOLOGIA DO QUADRILÁTERO FERRÍFERO - INTEGRAÇÃO E CORREÇÃO

CARTOGRÁFICA EM SIG, iniciado em janeiro de 2004. Além do financiamento direto das


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diversas etapas do trabalho, as empresas financiadoras disponibilizaram seus arquivos

digitais de mapas geológicos na escala 1:25.000, das unidades litoestruturais dos

supergrupos Minas e Rio das Velhas, executados pelos convênios DNPM/USGS (1952-

1969) e DNPM/CPRM (1992-1996), além de apoio logístico para os trabalhos de campo.

3 – ETAPAS DO TRABALHO

Para a realização desse trabalho, foram necessárias as seguintes etapas:

1 – Quantificação dos erros de locação, existentes nas bases (mapas) cartográficas e

geológicas disponíveis para a região, visando a implementação de procedimentos para a

correção cartográfica;

2 – Levantamento do acervo digital de mapas geológicos na escala 1:25.000, disponíveis

nas empresas, dos convênios DNPM/USGS (1952-1969) e DNPM/CPRM (1992-1996);

3 – Correção geométrica;

4 – Integração da geologia;

5 – Limpeza topológica das cartas geológicas;

6 – Criação de um Sistema de Informações Geográficas – SIG.

4 – DETALHAMENTO DAS ETAPAS

1 – Erros de Locação das Bases

A avaliação cartográfica encontra-se no Anexo I.

2 – Bases Cartográficas

As bases cartográficas utilizadas nesse trabalho foram cedidas pelas empresas

participantes do projeto, conforme indicado abaixo. Além disso, foi necessária a digitalização

de 6 cartas do projeto USGS/DNPM.

• Bases USGS/DNPM - Autocad - CVRD (Ferrosos);

• Imagens Landsat 7 - CVRD (Ferrosos);

• Bases Rio das Velhas - Mapinfo - AngloGold Ashanti;


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• Bases Rio das Velhas - Autocad - São Bento;

• Mapeamento do Sinclinal Moeda com homoclinal da serra do Curral - Autocad - MBR;

• Projeto APA-Sul RMBH - Arcview® - CPRM.

3 – Correção Geométrica

O detalhamento da correção geométrica encontra-se no Anexo II. Abaixo, segue resumo

das etapas de trabalho para esta correção.

• Georreferenciamento das cartas topográficas do IBGE e PLAMBEL;

• Correção de cada carta a partir de cartas topográficas do IBGE (1:50.000) e

PLAMBEL (1:25.000), utilizando o software Microstation Reprographics®, visando

determinar o comportamento individual (vetor de erro) de cada mapa, e sua relação

com os demais;

• Verificação dos padrões de deslocamento encontrados, por carta USGS - média de

35 pontos por carta;

• Geração de mosaico, com as cartas originais, e levantamento de pontos de controle

em campo, para correção cartográfica;

• Verificação do erro médio encontrado para o mosaico;

• Processamento do conjunto gerado em função de polinômio de 1ª ordem;

• Geração dos arquivos de erros (.rgr) do processo para cada carta e para o mosaico

final;

• Georreferenciamento e integração da cartografia geológica do QF com base em Dorr

II (1969, DNPM/USGS) e Baltazar & Silva (1996, Projeto Rio das Velhas

DNPM/CPRM) com pontos de controle em carta;

• Criação e implementaçaõ de warp (distorção geométrica) e correção das cartas a

partir de polinômio de 1ª ordem. Controle de engenharia cartográfica para erro médio

de 30 m;

• Levantamento de 38 pontos de controle em campo, utilizados para auxiliar no

georreferenciamento.

As bases cartográficas do projeto Rio das Velhas não apresentam erros cartográficos

sistemáticos similares aos do projeto USGS. Desse modo, o trabalho de

georreferenciamento consistiu na correção das cartas a partir de interpretação de imagem

de satélite Landsat 7 e checagem em campo.


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4 – Integração da Geologia

A integração da geologia foi realizada a partir de trabalhos de campo, através de perfis

transversais à feição geológico/estrutural de interesse. O mesmo é detalhado no Anexo III e,

pode ser assim resumido:

• Foram realizados 26 dias de campo, com obtenção de pontos de controle para

auxiliar o georreferenciamento: 50 afloramentos de contatos, entre os supergrupos

Minas e Rio das Velhas, e 64 afloramentos em unidades geológicas. Os pontos

encontram-se descritos no SIG;

• Determinação do posicionamento geográfico e a natureza dos contatos geológicos

entre os supergrupos Minas e Rio das Velhas;

• Revisão estratigráfica dos supergrupos Minas e Rio das Velhas;

• Revisão estrutural em áreas específicas como as regiões ao norte de Itabirito; a

sul/sudeste de Nova Lima; entre Caeté e Sabará;

• Integração geológica dos projetos DNPM/USGS e Rio das Velhas DNPM/CPRM, na

escala 1:25.000, em Arcview® 8.3;

• Auxílio de interpretação de imagem Landsat 7 (2002) para integração geológica.

5 – Limpeza Topológica

A limpeza topológica envolveu as seguintes etapas:

• Criação de um mosaico de toda a base, em ArcView® 8.3, para visualização das

inconsistências existentes entre elas, tais como falta de continuidade das feições,

deslocamento de contatos e falhas, entre outros;

• Verificação de inconsistências internas aos arquivos e de suas correções;

• Correções necessárias visando a compatibilização entre as cartas;

• Transformação das atitudes geológicas digitalizadas (linhas) em pontos, com suas

respectivas medidas inseridas em tabelas.

6 – Criação do SIG

O SIG foi elaborado nos softwares ArcView®/ArcInfo® 8.3 e subdividido nos temas:

• Entidades – Polígonos: Base geológica corrigida cartograficamente, com temas de

unidades litoestratigráficas e contatos geológicos a partir dos mapas 1:25.000 dos


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projetos USGS/DNPM e CPRM/DNPM, integrando inconsistências no encontro de

folhas e, segundo levantamento geológico de campo, ao longo dos contatos entre os

conjuntos estratigráficos arqueano e paleoproterozóico (supergrupos Minas e Rio das

Velhas). A partir de processos de correção catográfica, os erros observados em

campo foram de no máximo 30 metros, com equipamento GPS manual;

• Entidades – Linhas: Contatos geológicos tectônicos ou não, individualizados por

polígonos de tipos litológicos distintos;

• Entidades – Linhas: Estruturas geológicas não relacionadas com contatos

litológicos, individualizadas por polígonos distintos;

• Entidades – Pontos: Elementos estruturais pontuais, planares e lineares

(acamamento, foliação, lineação), obtidos dos mapas-fonte;

• Entidades – Pontos: Pontos de controle em campo;

• Mapa topográfico em formato raster, constando de pixels de 90 m cada,

representando a média altimétrica da área, conforme levantamento do satélite-radar

SRTM da NASA e disponibilizado pela internet (NASA 2002) em formato degradado a

partir de uma resolução de 30 m. Trata-se de um modelo digital do terreno calibrado

em 5 pontos altimétricos extremos na área do mapa integrado.


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ANEXO I

MÉTODO DE AVALIAÇÃO DE MAPAS GEOLÓGICOS

DO QUADRILÁTERO FERRÍFERO

ENG.º CARTÓGRAFO, PROF. MARCOS A. TIMBÓ

1 � Material Utilizado

• Mapa geológico da quadrícula Conceição do Rio Acima, escala 1:25.000, correspondente

à folha SF23-X-A-III-2-NE do Mapeamento Sistemático Nacional, limitada pelos paralelos

20°00´S e 20°07´30”S e pelos meridianos 43°30´W e 43°37´30”W, sem dados de

projeção e datum geodésico;

• Mapa geológico da quadrícula Capanema, escala 1:25.000, correspondente à folha

SF23-X-A-III-2-SE do Mapeamento Sistemático Nacional, limitada pelos paralelos

20°07´30”S e 20°15´S e pelos meridianos 43°30´W e 43°37´30”W, sem dados de


• Mapa geológico da quadrícula Rio das Pedras, escala 1:25.000, correspondente à folha

SF23-X-A-III-2-SO do Mapeamento Sistemático Nacional, limitada pelos paralelos

20°07´30”S e 20°15´S e pelos meridianos 43°37´30”W e 43°45´W, sem dados de


• Carta geológica folha Conceição do Rio Acima, escala 1:25.000, correspondente à folha

SF23-X-A-III-2-NE do Mapeamento Sistemático Nacional, limitada pelos paralelos


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20°00´S e 20°07´30”S e pelos meridianos 43°30´W e 43°37´30”W, projeção UTM,

Córrego Alegre;

• Carta geológica folha Capanema, escala 1:25.000, correspondente à folha SF23-X-A-III-

2-SE do Mapeamento Sistemático Nacional, limitada pelos paralelos 20°07´30”S e

20°15´S e pelos meridianos 43°30´W e 43°37´30”W, projeção UTM, Sad-69;

• Carta geológica folha Rio das Pedras, escala 1:25.000, correspondente à folha SF23-X-

A-III-2-SO do Mapeamento Sistemático Nacional, limitada pelos paralelos 20°07´30”S e

20°15´S e pelos meridianos 43°37´30”W e 43°45´W, projeção UTM, Córrego Alegre;

• Mapeamento geológico da região metropolitana de Belo Horizonte, escala 1:50.000,

limitada pelos paralelos 20°00´S e 20°15´S e pelos meridianos 43°30´W e 43°45´W, cuja

base cartográfica foi extraída da folha do Mapeamento Sistemático Nacional SF23-X-A-

III-2 – Acuruí, na projeção UTM, Córrego Alegre;

• Folha Rio das Pedras, SF23-X-A-III-2-SO, escala 1:25.000 do Mapeamento PAMBEL,

limitada pelos paralelos 20°07´30”S e 20°15´S e pelos meridianos 43°37´30”W e

43°45´W, projeção UTM, Córrego Alegre;

• Todos estes mapas foram escanerizados em resolução baixa com objetivo de acelerar o

desempenho do software. Apesar de baixa, a resolução é compatível com os testes a

serem realizados 200 dpi (pixel de 3,175 m) para os arquivos monocromáticos e 150 dpi

(pixel de 4,233 m) para os arquivos coloridos. Portanto, o tamanho do pixel permanece

abaixo do Erro Gráfico e do PEC, mostrados na tabela a seguir:

Escala Erro gráfico (0,2 mm) PEC (0,5 mm) 1:25000 5 m 12,5 m 1:50000 10 m 25 m

Os mapas foram escolhidos de forma a permitir sobreposição de, pelo menos, três folhas

diferentes.

2 � Registro/Georeferenciamento

Foi gerada uma grade de coordenadas geográficas, utilizando algoritmos exatos

implementados em programas de CAD/SIG de reconhecida confiança. A grade exata foi

criada no sistema geodésico (datum) Córrego Alegre devido ao fato de ser o sistema de

referência utilizado na maior parte dos mapas a serem testados.


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Todos os mapas foram transformados para o sistema Córrego Alegre usado na grade

exata, utilizando algoritmos de processamento de imagens de reconhecida confiança.

Observando os mapas originais em papel, verificou-se variação de escala de até um

valor máximo em torno de 1,5%, ou seja, alguns mapas de escala nominal 1:25.000

apresentaram escalas entre 1:25.400 e 1:24.600. Estas variações mostraram-se

ligeiramente diferentes para cada eixo de coordenadas. As maiores variações de escalas

ocorreram nas folhas em papel vegetal (cartas geológicas, principalmente Rio Acima),

enquanto que as menores ocorreram nas folhas de base polyester (PLAMBEL). Estas

variações foram comprovadas no computador através do uso de algoritmos com poucos

graus de liberdade para transformação. O uso de algoritmos com maior liberdade corrige

translações, rotações e diferentes escalas em ambos eixos, por isso as grades de

coordenadas dos mapas escanerizados coincidiram com a grade exata gerada no software e

utilizada para teste.

3 � Teste dos Mapas Escanerizados

A grade exata em Córrego Alegre e as oito imagens transformadas foram sobrepostas

para fins de comparação. Para as imagens sobrepostas foi aplicada uma transparência

variando de 25 a 75% para permitir a visualização e comparação das feições em ambas

imagens. Para melhor entendimento, são separados os seguintes tópicos:

1 - Utilizando algoritmos de alto grau de liberdade

Na comparação de mapas originalmente no sistema Córrego Alegre

As feições topográficas sobrepostas, quando analisadas em diferentes níveis de zoom,

apresentaram coincidência visual e métrica compatível com o processo de transformação e

de elaboração dos mapas, ou seja, diferenças médias de 30 metros. As feições geológicas

sobrepostas apresentaram no geral boa coincidência, com pequenas discrepâncias

consideradas aceitáveis e atribuídas, provavelmente, a interpretações pessoais do técnico

que elaborou os mapas.

Na comparação de mapas originalmente em Córrego Alegre com SAD-69

Verificou-se através de programas exatos que as coordenadas SAD-69 e Córrego Alegre

diferem, nesta região, de apenas 20 metros no eixo E=X e de 34 metros no eixo N=Y, menos


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de 2 mm na escala 1:25.000. Por isso, as feições topográficas sobrepostas, quando

analisadas em diferentes níveis de zoom, também apresentaram coincidência visual e

métrica compatível com o processo de transformação e de elaboração dos mapas, ou seja,

diferenças médias de 30 a 40 metros. As feições geológicas sobrepostas apresentaram no

geral boa coincidência, com pequenas discrepâncias consideradas aceitáveis e atribuídas,

provavelmente, a interpretações pessoais do técnico que elaborou os mapas.

Na comparação de mapas Córrego Alegre/SAD-69 com mapas USGS/DNPM de Sistema

desconhecido

Verificou-se que as feições topográficas sobrepostas, analisadas em diferentes níveis de

zoom, não apresentaram coincidência visual e métrica compatível com o processo de

transformação e de elaboração dos mapas. As diferenças ficaram em média de 350 metros

(300 m em X e 120 m em Y). As feições geológicas sobrepostas apresentaram no geral as

mesmas diferenças acrescidas de outras discrepâncias, consideradas aceitáveis e

atribuídas, provavelmente, a interpretações pessoais do técnico que elaborou os mapas.

2 - Utilizando algoritmos de baixo grau de liberdade

Foram verificadas variações de escalas em ambos os eixos e resíduos acima do PEC de

0,5 mm na escala do mapa.

Conclusões

Da análise dos resultados dos testes realizados pode-se inferir as seguintes conclusões:

• As folhas USGS apresentaram deslocamentos significativamente grandes na grade

de coordenadas, resultantes da utilização de um sistema geodésico (datum) muito

diferente do sistema Córrego Alegre ou SAD-69;

• As folhas USGS são muito antigas e provavelmente foram amarradas a um sistema

de coordenadas preliminar, determinado por astronomia expedita e, conseqüentemente,

deslocado de algumas centenas de metros do Sistema Geodésico Nacional. Embora

possam ser usados isoladamente para vários propósitos, sem prejuízos, é altamente

recomendável que todo mapa esteja geodesicamente posicionado de forma correta por

diversas razões, a saber: i) crescente globalização do conhecimento, que demanda

intercâmbio de informações e transdisciplinaridade de estudos; ii) a montagem de SIG´s

exige dados corretamente georeferenciados; iii) manutenção de dados preparados para

integração com futuras tecnologias de geoinformação; etc;


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• Já a série de mapas do PLAMBEL, que serviu de base para elaboração dos mapas

geológicos no sistema Córrego Alegre, foi amarrada à Rede Geodésica Nacional. O

consórcio que elaborou a série de mapeamento para o PLAMBEL é considerado

confiável, no meio cartográfico, havendo grande probabilidade de ter produzido mapas de

boa qualidade cartográfica;

• Para reforço das conclusões anteriores, foram testados alguns pontos de campo

medidos com GPS de navegação correspondentes a feições bem definidas na Folha

Venda Nova - SF23-Z-C-VI-3-NO, que faz parte da série de mapeamento do PLAMBEL e

que pertence ao mesmo grupo de folhas testadas. Os pontos GPS apresentaram uma

diferença média de 25 m, o que é compatível com a incerteza do posicionamento GPS

isolado com uso de código, comprovando a qualidade cartográfica da folha do PLAMBEL;

• Para maior reforço dessas conclusões, é recomendável testar pontos em outras

folhas da série PLAMBEL, dentro do QF;

• Os mapas em papel vegetal são cópias que apresentam variação de escala (diferente

da escala nominal). Constituem um problema que deve ser considerado ao retirar

informações quantitativas, ou seja, deve ser calculada a escala verdadeira para medidas

de comprimentos, áreas, etc. A escala verdadeira pode ser determinada utilizando

medidas da grade de coordenadas planas. Cabe destacar que a variação de escala é

independente para cada folha, não podendo ser extrapolada para as demais;

• Os mapas escanerizados devem ter as variações de escalas corrigidas por algoritmos

de registro/georreferenciamento de segundo ou terceiro grau, com pelo menos 20 pontos

de controle, antes de serem utilizados para qualquer propósito, pois estes algoritmos

eliminam ou minimizam o problema de escala existente no papel.

A utilização de imagens de satélites de sensoriamento remoto SPOT ou LANDSAT, como

pano de fundo para os mapas geológicos, poderia enriquecer mais o estudo em pauta, bem

como ser útil para futuros trabalhos. A região em estudo é coberta pela imagem LANDSAT

WRS 218/74.

4 – Métodos de Avaliação e Correção dos Deslocamentos dos Mapas

USGS/DNPM


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Os mapas USGS não trazem nenhuma informação sobre datum de referência nem sobre

o sistema de projeção cartográfica, sendo, portanto, estes elementos considerados

desconhecidos. Assim, é também objetivo do presente estudo estabelecer um método para

extrair informações destes mapas convertendo-os para o sistema Córrego Alegre. Cabe

ressaltar que a única forma 100% confiável para determinar qualidade de mapas de origem

desconhecida, ou sem controle de qualidade comprovado na sua fase de elaboração,

consiste em fazer testes folha por folha de mapa. Porém, como se tratam de mapas

componentes de uma série cartográfica, que possivelmente obedeceram a princípios

comuns de elaboração, se forem feitas amostragens em folhas situadas em diferentes

regiões geográficas é possível apontar resultados de boa aproximação que podem ser

extrapolados para as demais folhas da série. Os testes terão que ser feitos sobre feições

topográficas bem identificáveis em todos os mapas considerados.

Não poderão ser utilizadas as grades geográficas, tendo em vista a comprovação

anterior de que foram deslocadas por conta da projeção e do sistema geodésico

desconhecidos.

A Tabela 3, abaixo, resume os resultados da avaliação, em metros, confrontando os

mapas com as cartas geológicas correspondentes, considerando os cantos direito e

esquerdo das folhas.

Canto da Folha de

Carta

Capanema Rio de Pedras Conceição do Rio Acima

∆x ∆y ∆x ∆y ∆x ∆y Canto sup dir 127 300 100 317 180 322 Canto inf dir 143 302 125 317 155 322 Canto sup esq 128 288 100 292 181 345 Canto inf esq 144 287 125 292 154 346 Média 135.5 294.25 112.5 304.5 167.5 333.75 Erro máximo 22 26 20 16 42 26 Desvio padrão 5 8 6 5 11 6 Desvio total 7 6 10

Tabela 3: Resultados da avaliação cartográfica de mapas geológicos.

O resumo dos resultados da avaliação, em metros, acha-se na Tabela 4, confrontando-os

com o mapa geológico da região metropolitana de Belo Horizonte, considerando os cantos

direito e esquerdo das folhas.


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Canto da Folha de Carta

Capanema Rio de Pedras Conc. do Rio Acima ∆x ∆y ∆x ∆y ∆x ∆y

Canto Sup Dir 173 325 155 350 178 347 Canto Inf Dir 193 333 174 349 168 356 Canto Sup Esq 176 327 168 365 193 339 Canto Inf Esq 178 330 187 375 170 340 Média 180 329 171 359 177 345 Erro Máximo -22 25 27 -25 -32 33 Desvio padrão 8 7 9 8 6 10 Desvio total (m) 8 8 10

Tabela 4: Avaliação cartográfica de mapas geológicos da região metropolitana de Belo

Horizonte.

5 � Conclusões

• Durante a avaliação, as feições topográficas apresentaram-se ligeiramente diferentes nos

mapas USGS e nas folhas e cartas geológicas utilizadas como padrão de comparação

(consideradas corretas), dificultando a obtenção de um bom resultado. Neste caso, foram

selecionadas como pontos de controle as feições que apresentaram maior semelhança;

• Foi utilizado um algoritmo de baixo grau de liberdade que permite apenas uma rotação e

duas translações em X e Y. Os resultados apresentaram deslocamento nas grades dos

mapas USGS para sul e para leste, além de pequenas rotações;

• Os resultados não convergiram para um valor comum a todos os mapas testados, o que

torna difícil estabelecer uma regra de correção simplificada. Os melhores resultados são

os da Tabela 2, comparados com o mapa geológico da RMBH;

• Para obter medidas de coordenadas aproximadamente corretas deve ser traçada uma

nova grade sobre cada folha USGS, em papel, corrigindo os erros apresentados nas

tabelas acima para norte e para oeste. Neste caso a Tabela 2 parece mais consistente;

• O processo de correção sugerido incorpora uma incerteza aproximada de 50 m devido a

diversos fatores tais como: dificuldade de obtenção de bons pontos de controle em


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ambas as cartas; erros inerentes ao processo de elaboração das cartas originais;

deformação do papel de impressão; resíduos resultantes da transformação; e outros;

• Se forem usadas as médias como correção única, a incerteza acima poderá aumentar;

• A melhor alternativa para uso dos mapas será a escanerização completa de toda a série,

georreferenciá-los utilizando polinômios do 2° ou 3° grau, com pelo menos 20 pontos de

controle para cada folha, e reconstruí-los com vetorização heads-up ou semi-automática.

A Figura 4, abaixo, ilustra alguns dos deslocamentos cartográficos, ∆x e ∆y encontrados nas

grades mapas antes do georreferenciamento.


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ANEXO II

CORREÇÃO GEOMÉTRICA DAS CARTAS GEOLÓGICAS DO PROJETO USGS/DNPM

GEÓLOGO M.SC. LEANDRO BARROS REIS

A execução da correção cartográfica dos mapas referentes ao projeto USGS/DNPM (Dorr

II 1969) iniciou-se com o georreferenciamento das folhas (i) do projeto de mapeamento

topográfico na escala 1:25.000, referente ao convênio PLAMBEL - SECT - COPASA -

CETEC - CEMIG (1977); (ii) topográficas do projeto de mapeamento do Governo do Estado

de Minas Gerais/IGA (1979 – 1982); (iii) topográficas do IBGE, na escala 1:50.000,

pertencentes à área do projeto. Todas as folhas foram georreferenciadas considerando-se

erros geométricos aceitáveis para a escala de trabalho, conforme padrões cartográficos

vigentes.

A Figura 5 apresenta a articulação das folhas referentes ao projeto USGS/DNPM,

classificadas de acordo com a base utilizada para a correção cartográfica.

Após o registro das coordenadas, efetuado nas cartas topográficas, foi realizado o

georreferenciamento individual das folhas pertencentes ao projeto USGS/DNPM, para

verificação do padrão de erro encontrado em cada uma delas. Nesta fase, foram utilizados

pontos notáveis existentes (Figura 6) nas folhas analisadas, como confluências de rios,

confluências de estradas, pontes, dentre outros. Para esta atividade definiu-se como

ferramenta de trabalho o software Microstation Reprographics®.


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Figura 5: Projetos utilizados para a correção da base geológica.

Figura 6: Exemplo de georreferenciamento a partir de pontos notáveis.

Folha topográfica, escala 1:25.000

Folha USGS, escala 1:25.000


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Desta forma, constatou-se a existência de erros sistemáticos em todas as cartas, cujo

vetor apresentava sentido SE/NW , com módulo médio de 340 m.

Foi então efetuado o mosaico de todas as folhas a serem corrigidas, para

georreferenciamento de todo o conjunto utilizando-se as folhas descritas acima e os pontos

de controle coletados em campo. Nesta etapa, os softwares utilizados foram Microstation

Reprographics® e Erdas Imagine®.

O georreferenciamento do mosaico completo resultou em um arquivo de erros, no qual

foram utilizados 310 pontos de controle, distribuídos em todo o mosaico (Figura 7).

Figura 7: Mapas de distribuição de pontos de controle para o georreferenciamento.

Após a definição de pontos, foi processado o algoritmo de correção (warp),

considerando-se um polinômio de 1ª ordem, a fim de não gerar deformações nos polígonos

pré-existentes. Desta forma, ocorreu o transporte de coordenadas da base geológica, sem

haver alteração nas correlações topológicas existentes entre as unidades do mapa, falhas,

pontos de medidas estruturais, etc. Relações de vizinhança, pertinência, tangência, entre

outras, não foram modificadas.

Embora os mapas originalmente trabalhados estivessem em datum e sistemas de

coordenadas diferentes, todo o conjunto foi convertido, após sua correção, à projeção UTM

SAD-69 zona 23 sul, e também para coordenadas geodéticas, SAD 69, em Sistema de


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Informações Geográficas-SIG. O exemplo das Figuras 8 e 9 demonstra o deslocamento

introduzido na base geológica, considerando-se uma imagem Landsat em pano de fundo.

A correção das cartas topográficas foi efetuado considerando-se a utilização de

processos de engenharia cartográfica, visando a manutenção de erros médios de 30 m.

Para verificação de erros existentes foram coletados 38 pontos de campo, que não só foram

utilizados para a coreção cartográfica, como também para verificação do resultado final.

Embora tenham sido utilizados sistemas manuais de GPS convencional, com precisão

incompatível com a precisão exigida em sistemas de verificação cartográfica, os resultados

observados foram satisfatórios dentro da proposta original do projeto. Observaram-se erros

dentro do intervalo de 5 a 56 m, com erros médios em torno de 25 m.

As bases cartográficas do projeto Rio das Velhas (DNPM/CPRM 1996) não apresentaram

erros cartográficos sistemáticos similares aos do projeto USGS. Desse modo, o trabalho de

georreferenciamento consistiu na correção das cartas a partir de interpretação de imagem

de satélite Landsat 7 e checagem em campo.

Figura 8: Folha Fêcho do Funil (USGS/DNPM 1969) sem correção geométrica.


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Figura 9: Folha Fêcho do Funil (USGS/DNPM 1969) com correção geométrica.

Os pontos e processos utilizados no processo de criação do algoritmo de correção

cartográfica são detalhados abaixo:

[ID] File=TransformationModel Version=1.0 [TransformationModel] ModelCoordinateSystem= ControlPoints= (Active,XBase,YBase,ZBase,XUnc,YUnc,ZUnc), 1,648252.28000000003,7805247.5899999999,0,648157.88,7805569.9400000004,0, 1,649711.07999999996,7805384.46,0,649598.97999999998,7805745.5300000003,0, 1,649579.66000000003,7803818.1299999999,0,649461.64000000001,7804141.5199999996,0, 1,649586.29000000004,7804692.2800000003,0,649496.64000000001,7805042.0999999996,0, 1,651679.04000000004,7806931.5899999999,0,651592.71999999997,7807243.1299999999,0, 1,651762.90000000002,7807445.8799999999,0,651666.70999999996,7807769.79,0, 1,657084.38,7805720.29,0,657090.72999999998,7806049.4000000004,0, 1,646291.19999999995,7807794.7000000002,0,646220.44999999995,7808109.2999999998,0, 1,652555.67000000004,7806020.0099999998,0,652473.81999999995,7806359.9199999999,0, 1,656946.60999999999,7807752.9900000002,0,656809.77000000002,7808050.9699999997,0, 1,668337.15000000002,7746475.7199999997,0,668203.12,7746810.4100000001,0, 1,668739.91000000003,7751222.9400000004,0,668616.22999999998,7751554.1100000003,0, 1,661584.12,7749479.71,0,661443.73999999999,7749793.1100000003,0, 1,669140.02000000002,7755482.1200000001,0,669014.64000000001,7755801.6600000001,0, 1,668971.13,7755772.3200000003,0,668842.75,7756103.8700000001,0, 1,657625.18999999994,7749049.1900000004,0,657488.58999999997,7749349.4299999997,0,


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1,684431.06000000006,7791928.7400000002,0,684370.08999999997,7792298.8399999999,0, 1,686103.71999999997,7797831.2000000002,0,686067.96999999997,7798198.4500000002,0, 1,686537.68000000005,7794794.7000000002,0,686494.66000000003,7795160.9900000002,0, 1,692989.55000000005,7790171,0,692917.57999999996,7790507.5899999999,0, 1,692263.43000000005,7794354.0599999996,0,692170.28000000003,7794733.8499999996,0, 1,696088.97999999998,7794184.3899999997,0,695933.64000000001,7794556.9900000002,0, 1,684820.79000000004,7797538.1200000001,0,684774.14000000001,7797929.6299999999,0, 1,690908.95999999996,7789615.1900000004,0,690851.53000000003,7789946.79,0, 1,693906.21999999997,7797389.4400000004,0,693768.04000000004,7797717.6900000004,0, 1,691373.48999999999,7798133.7199999997,0,691300.59999999998,7798488.1900000004,0, 1,658680.14000000001,7787942.6399999997,0,658580.03000000003,7788311.1399999997,0, 1,659639.40000000002,7800751.4500000002,0,659488.43999999994,7801527.1100000003,0, 1,668547.93000000005,7800567.1799999997,0,668420.66000000003,7801322.8799999999,0, 1,658439.44999999995,7792280.2400000002,0,658319.37,7792802.3300000001,0, 1,669366.81000000006,7794949.3399999999,0,669282.65000000002,7795496.8899999997,0, 1,669014.29000000004,7794906.9400000004,0,668919.06999999995,7795436.8300000001,0, 1,667962,7792139.1200000001,0,667873.82999999996,7792581.1799999997,0, 1,662959.91000000003,7790149.1200000001,0,662843.94999999995,7790544.1399999997,0, 1,667753.43999999994,7788865,0,667663.19999999995,7789192.54,0, 1,667236.25,7796141.5999999996,0,667108.07999999996,7796728.96,0, 1,657831.14000000001,7760609.1100000003,0,657665.69999999995,7760913.9900000002,0, 1,667547.78000000003,7770682.3600000003,0,667391.87,7770997.75,0, 1,667301.29000000004,7770710.2999999998,0,667153.51000000001,7771032.1399999997,0, 1,667412.40000000002,7762347.5300000003,0,667265.56000000006,7762648.1600000001,0, 1,669200.56999999995,7764559.2699999996,0,669062.76000000001,7764869.7599999998,0, 1,667020.30000000005,7773060.7400000002,0,666851.63,7773365.0899999999,0, 1,658030.18999999994,7766184.79,0,657890.40000000002,7766498.6399999997,0, 1,662976.22999999998,7767207.9100000001,0,662832.48999999999,7767529.5,0, 1,660725.94999999995,7768270.9299999997,0,660583.93999999994,7768590.6799999997,0, 1,663138.64000000001,7760117.7699999996,0,662962.58999999997,7760395.9500000002,0, 1,653435.46999999997,7751109.04,0,653280.22999999998,7751389.8099999996,0, 1,653537.84999999998,7749322.3399999999,0,653381.63,7749610.5099999998,0, 1,651658.57999999996,7748735.0099999998,0,651517.88,7749028.96,0, 1,649651.94999999995,7749215.3899999997,0,649513.71999999997,7749509.3399999999,0, 1,644159.27000000002,7758781.75,0,643987.07999999996,7759080.8600000003,0, 1,648489.22999999998,7758741.5300000003,0,648323.58999999997,7759032.1500000004,0, 1,651223.81999999995,7758388.6500000004,0,651060.39000000001,7758662.6900000004,0, 1,652021.42000000004,7758845.29,0,651864.62,7759119.3399999999,0, 1,651370.89000000001,7752232.2699999996,0,651225.35999999999,7752505.5999999996,0, 1,644100.72999999998,7751214.4199999999,0,643959.83999999997,7751520.0700000003,0, 1,632138.95999999996,7803658.1799999997,0,632034.40000000002,7803984.3300000001,0, 1,637697.52000000002,7814405.8499999996,0,637583.56999999995,7814760.3799999999,0, 1,634263.21999999997,7812432.9800000004,0,634145.41000000003,7812789.8099999996,0, 1,632948.32999999996,7812923,0,632835.05000000005,7813279.8300000001,0, 1,640947.80000000005,7806746.71,0,640836.81999999995,7807110.0199999996,0, 1,642259.40000000002,7810126.9000000004,0,642136.42000000004,7810494.1600000001,0, 1,639857.46999999997,7812554.5099999998,0,639736.81000000006,7812914.6699999999,0, 1,637616.81999999995,7802921.2999999998,0,637515.79000000004,7803257.5599999996,0, 1,639341.31999999995,7802974.3700000001,0,639248.60999999999,7803332.0899999999,0, 1,633347.65000000002,7802637.2800000003,0,633250.57999999996,7802961.4800000004,0, ModelType=4 DirectCoefficients= (XCoef,YCoef,ZCoef), 636248.28464516113,7777831.6552580697,0, 1.0000738832949467,-0.00048593607738395793,0, -8.184518411330304e-005,0.99950338091968138,0, -0.69649190748942946,-8.8766038563655485,0, 4.9293461958831926e-009,4.9293461958831926e-009,0,


31

-2.0173007489493329e-008,-2.0173007489493329e-008,0, InverseCoefficients= (XCoef,YCoef,ZCoef), 636376.41661290324,7777497.3992258022,0, 0.99992387650839176,0.00048778408002590556,0, 8.1551787511374029e-005,1.0004902796648869,0, 0.66166689116011035,8.8654339839101812,0, -4.9548587210504463e-009,-4.9548587210504463e-009,0, 2.0168963590264099e-008,2.0168963590264099e-008,0, ToleranceMeter=0.001 ToleranceRadian=4.8000000000000001e-005


32



ANEXO III

INTEGRAÇÃO GEOLÓGICA DOS PROJETOS USGS/DNPM E CPRM/DNPM NA ESCALA 1:25.000

GEÓLOGO ORIVALDO FERREIRA BALTAZAR

1 � INTRODUÇÃO

O Projeto Correção das Bases Cartográficas e Geológicas do Quadrilátero Ferrífero surgiu

como uma necessidade de se reunir, em uma só base cartográfica corrigida, a geologia

disponível, na escala 1:25.000, para o Quadrilátero Ferrífero - QF, resultante dos projetos de

mapeamento geológico DNPM/USGS e DNPM/CPRM, executados, respectivamente, nos

períodos 1946/1964 e 1992/1996. Uma das razões para esta integração se relaciona ao fato

de que o foco principal do projeto DNPM/USGS foi cartografar em detalhe apenas o que era

então conhecido como “Série Minas”, devido a seus importantes depósitos de minério de

ferro, enquanto que o projeto DNPM/CPRM visou exclusivamente o Supergrupo Rio das

Velhas por sua importância aurífera. Assim, a integração dos dois projetos de mapeamento

geológico era oportuna e necessária.

Esta integração constitui uma das etapas de um projeto maior cujo objetivo final visa a

análise e modelagem geoestatística de dados, com elaboração de mapas preditivos e de

áreas potenciais para pesquisa mineral, em ambiente SIG, tendo como área laboratório a

Província Mineral Quadrilátero Ferrífero. Em uma primeira etapa, o foco dos trabalhos foi

dirigido para as ocorrências e depósitos de ouro do greenstone belt Rio das Velhas, que teve


33

seu grande acervo de dados reunido em um banco de dados relacional BDQF-Au (Base de

Dados do Quadrilátero Ferrífero – Ouro), concebido com o objetivo de organizar, de forma

estruturada, todo o conhecimento disponível na literatura geológica, até então disperso e em

formatos diversos (Alves-Pereira 2003).

Para o cumprimento desses objetivos, tornou-se necessária a obtenção de mapas

geológicos revisados e adaptados a um ambiente SIG, redundando na correção das bases

cartográficas e geológicas do QF, com apoio de várias empresas de mineração e da CPRM.

A correção envolve atualização, integração e georreferenciamento da cartografia geológica

baseados nos projetos de mapeamento já mencionados.

Concluída a integração geológica e cartográfica em SIG, foi feita a sua

compartimentação em 14 mapas para apresentação na escala 1:50.000, em formato Adobe®

pdf. Os mesmos foram gerados com utilização de recursos do Programa ArcGis®, versão

9.0, ESRI Inc.

2 � MÉTODO DE TRABALHO

As seguintes atividades foram desenvolvidas: (1) reconhecimento geológico de campo;

(2) integração litológica das quadrículas 1:25.000 do projeto DNPM/USGS; (3) integração

litológica das folhas 1:25.000 do projeto Rio das Velhas (DNPM/CPRM); (4) integração dos

dois projetos; (5) compilação de traços estruturais dos dois projetos em ArcView®.

(1) Reconhecimento geológico de campo, em janeiro de 2004. Visou descrever a

natureza dos contatos entre as rochas dos supergrupos Minas e Rio das Velhas,

georreferenciá-los com o uso de aparelho GPS (tipo GARMIN Etrex, 12 canais) e usá-

los como pontos de controle para o posicionamento preciso dos limites entre os dois

supergrupos, ou seja, entre as bases dos dois projetos objeto da integração

geológica. Foram descritos 114 afloramentos, com o objetivo de verificar e conferir a

acurácia do trabalho de georreferenciamento e a correção das bases cartográficas,

realizados em escritório com o uso de SIG. Desses afloramentos, 50 foram em

contatos entre os dois supergrupos; 64 nos contatos entre unidades internas aos dois

supergrupos e ao Grupo Itacolomi; 38 pontos em cruzamentos e confluências de

rodovias, ferrovias e drenagens importantes, com o objetivo de conferir a acurácia do

trabalho de georreferenciamento e correção cartográfica.


34

(2) Integração litológica do projeto USGS, na escala 1:25.000, de 47 quadrículas,

principalmente da geologia do Supergrupo Minas, alvo principal daquele

mapeamento.

(3) Integração das cartas geológicas do projeto Rio das Velhas (DNPM/CPRM), na

escala 1:25.000. O mapeamento original do Projeto Rio das Velhas foi feito em duas

fases, posteriormente integradas por Baltazar & Silva (1996), na escala 1:100.000,

que promoveram ajustes e modificações cartográficas e a uniformização da

nomenclatura estratigráfica. Esta integração serviu de base para a compilação de

dados da cartografia original e sua posterior integração ao Projeto USGS/DNPM.

(4) Integração e ajuste das layers de polígonos/litologias dos dois projetos, através do

software ArcView® 9.1, com a utilização dos pontos de contatos georreferenciados no

campo para maior precisão na sua localização.

(5) Compilação de traços estruturais dos dois projetos, após a integração litológica, com

o uso de imagens de satélite Landsat 7 e fotografias aéreas (1:30.000) como

ferramentas auxiliares para maior precisão na sua locação.

(6) Georreferenciamento de 64 depósitos, minas e ocorrências de ouro no greenstone

belt Rio das Velhas, utilizando informações cedidas pela empresa AngloGold Ashanti.

(7) Compartimentação do SIG Integrado original em 14 mapas geológicos, para

apresentação na escala 1:50.000. A mesma foi feita obedecendo os limites das

quadrículas originalmente cartografadas na escala 1:25.000. Os limites destes mapas

não necessariamente obedecem a um padrão de corte cartográfico, e os nomes dos

mesmos seguem a denominação geográfica local Belo Horizonte, Brumadinho,

Caeté, Casa de Pedra, Catas Altas, Congonhas, Gandarela, Igarapé, Itabira, Itabirito,

João Monlevade, Mariana, Ouro Preto e Santa Bárbara (Figura 10). Para cada um

desses 14 mapas definidos, em arquivos Adobe® pdf, foi elaborada uma legenda

própria, com dados estratigráficos e estruturais atualizados e descritivos das

características locais de suas respectivas unidades litológicas e traços estruturais. O

trabalho foi feito usando o programa ArcView® 9.1.

A integração da geologia foi realizada com a identificação e correlação das unidades

litoestratigráficas, a partir de mosaicos articulados para os dois projetos (DNPM/USGS &

DNPM/CPRM), com base nas respectivas cartas na escala 1:25.000. Estes foram

inicialmente vetorizados e registrados no programa Microstation Reprographics®. Os dados


35

estruturais dos dois projetos foram tratados separadamente, porém seguindo o mesmo

procedimento.

Figura 10: Articulação dos mapas gerados em Adobe® pdf pelo presente projeto.

Para a confecção dos 14 mapas geológicos na escala 1:50.000, as declinações

magnéticas e variações anuais foram calculadas em 25/3/2005 para 1/7/2005 através do

portal da National Geophysical Datacenter (NDDC) NOOA Satellite Information Service

http://www.ngdc.nooa.gov/seg/geomag/jsp/struts/calcDeclination.

Para a rede viária, o arquivo de estradas teve seus atributos modificados com a consulta

ao Guia 4 Rodas de 2004 (Guia de Estradas 2004. São Paulo, Editora Abril, 2004), no que

diz respeito a nomenclatura e pavimentação.


36

A drenagem foi baseada nos dados da base de dados estadual de informações

topográficas e planimétricas GEOMINAS. As manchas urbanas estão interpretadas a partir

da imagem de satélite Landsat 7. Além disso, foram refinadas pela comparação com o

arquivo de manchas urbanas do Projeto APA-Sul.

3 � INTEGRAÇÃO GEOLÓGICA E CORRELAÇÕES

Embora se tenha procurado reproduzir com a maior fidelidade possível a cartografia

original dos dois projetos (DNPM/USGS & DNPM/CPRM), verificou-se a necessidade de

uma revisão, com modificações tanto de caráter cartográfico quanto de natureza

estratigráfica e estrutural. Estas alterações foram feitas apenas em áreas localizadas, onde

novos mapeamentos geológicos posteriores, na escala igual ou maior, tenham ocorrido. Em

algumas áreas, foi necessário o uso da interpretação de imagens de satélite e aerofotos,

principalmente para representar unidades litoestratigráficas cartografadas em determinadas

quadrículas e não representadas em quadrículas adjacentes. Em outras situações muito

localizadas, como em áreas pertencentes ao Grupo Nova Lima, no interior do QF, foram

feitas modificações na cartografia original, neste caso com base em dados obtidos no

reconhecimento geológico de campo. Nas unidades litoestratigráficas do entorno do QF, as

modificações foram feitas principalmente com o objetivo de melhorar a descrição litológica

destas unidades, melhor caracterizar estruturas de escala regional e, em alguns casos,

promover mudança de posicionamento estratigráfico. Para estas mudanças, foram utilizados

trabalhos de mapeamento geológico até mesmo de escalas menores (1:100.000), uma vez

que algumas destas áreas não contaram com reconhecimento geológico durante a execução

dos dois projetos objeto de integração. Principalmente as modificações de caráter

estratigráfico seguem propostas de diversos autores, a maioria já de ampla aceitação na

literatura geológica. As alterações de caráter estrutural também obedeceram aos mesmos

critérios e contaram, ainda, com o auxílio de análise de imagem de satélite (1:100.000) e

fotografias aéreas (1:30.000), para maior precisão no posicionamento das estruturas.

Os principais trabalhos utilizados na complementação e atualização dos dados de

integração cartográfica, principalmente nas áreas periféricas do QF, foram:

(1) Mapa geológico do Projeto APASul RMBH-1:25.000 (Silva & Monteiro 2004);

(2) Mapa geológico da Folha Mariana-1:100.000 (Baltazar et al. 1993);

(3) Mapa geológico da Folha Rio Espera-1:100.000 (Raposo 1993);


37

(4) Mapa geológico da Folha Belo Horizonte-1:100.000 (Brandalise 2000);

(5) Mapa geológico da Folha Itabira-1:100.000 (Padilha et al. 2000);

(6) Mapa geológico do Brasil-1:2.500.000 (Bizzi et al. 2002);

(7) Geologia da junção homoclinal serra do Curral e Sinclinal Moeda (Alkmim et al. 1996).

Outros trabalhos, importantes na definição de alguns aspectos estruturais e

estratigráficos, são citados no texto e listados nas referências bibliográficas.

3.1. ESTRATIGRAFIA

A base da subdivisão litoestratigráfica formal proposta por Dorr et al. (1957) e Dorr (1969)

para as séries Rio das Velhas, Minas e Itacolomi foi mantida, com algumas modificações

propostas por outros autores e por este trabalho, em decorrência de revisões posteriores

realizadas em áreas de estratigrafia controversa, já à época dos mapeamentos originais

(projetos DNPM/USGS & DNPM/CPRM). A nomenclatura estratigráfica utilizada obedece à

última edição da International Stratigraphic Chart elaborada pela International Commission

on Stratigraphy, no ano de 2000 e atualizada em 2003.

A estratigrafia do QF consiste, na escala regional, dos seguintes conjuntos maiores:

• terrenos granito-gnáissicos arqueanos;

• seqüências vulcanossedimentares arqueanas;

• seqüências de coberturas sedimentares e vulcanossedimentares proterozóicas; e

• coberturas sedimentares recentes.

TERRENOS GRANITO-GNÁISSICOS ARQUEANOS

Os terrenos granito-gnáissicos receberam da equipe USGS/DNPM nomes informais nas

diversas quadrículas onde ocorrem, como, por exemplo, gnaisses Cocais (quadrículas

Cocais e Gongo Sôco), Rio das Velhas (quadrícula Itabira) e João Monlevade (quadrículas

João Monlevade e Rio Piracicaba); rochas granito-gnáissicas indiferenciadas (nas demais

quadrículas). São referidos informalmente como complexos ígneo-metamórficos, recebendo

denominações locais, conforme proposta de autores diversos.

(1) Complexo Belo Horizonte (A3bh), ao norte do QF, nos mapas geológicos Igarapé,

Brumadinho, Belo Horizonte, Caeté, e os gnaisses Cocais do mapa geológico Santa

Bárbara;


38

(2) Complexo Bonfim (A3bf), a oeste do QF, nos mapas geológicos Brumadinho, Itabirito,

Casa de Pedra e Congonhas;

(3) Complexo Santa Bárbara (A3sb), limite leste do QF, na porção leste dos mapas

geológicos Caeté e Santa Bárbara, extremo nordeste do mapa geológico Mariana, e

incluindo os gnaisses Monlevade da porção sudoeste do mapa geológico João

Monlevade;

(4) Complexo Caeté (A3ca), no mapa geológico Caeté, limite nordeste do QF;

(5) Complexo Guanhães (A3gu), na região de Itabira incluindo os gnaisses Rio das

Velhas e a porção norte-noroeste do mapa geológico João Monlevade;

(6) Complexo Mantiqueira (A3m), na porção sul-sudeste do mapa geológico João

Monlevade, incluindo parte dos gnaisses Monlevade;

(7) Complexo Metamórfico Santo Antônio do Pirapetinga (A34sap), ao sul-sudeste do

QF, que inclui ortognaisses e rochas máfico-ultramáficas do extremo sudeste do

mapa geológico Ouro Preto, porções nordeste e sul do mapa geológico Mariana, e

pequenas faixas no sul do mapa geológico Catas Altas;

(8) Complexo Córrego dos Boiadeiros (A3cb), que ocorre apenas na porção central do

mapa geológico Itabirito. Constitui-se de uma suíte intrusiva de rochas metamáficas e

metaultramáficas que Dorr (1969) sugere ter idade pré-Minas. O conjunto foi descrito

como Formação Córrego dos Boiadeiros (Padilha 1984) e posteriormente

denominado Complexo Córrego dos Boiadeiros (Costa et al. 1992). No Projeto Rio

das Velhas (Zucchetti & Baltazar 2000), este complexo foi caracterizado como um sill

básico-ultrabásico intrusivo nas seqüências basais do Grupo Nova Lima. O mesmo

inclui talco xisto, serpentinito, esteatito e metagabro.

Em uma revisão sobre a geocronologia do QF, Noce (2000) mostra que a idade mínima

obtida para a geração dos gnaisses e migmatitos dos complexos Bonfim, Belo Horizonte e

Bação situam-se no intervalo 2920-2970 Ma (idades U/Pb e Pb/Pb em zircões).

Entre os corpos granitóides Arqueanos intrusivos nestes complexos estão:

1. granodiorito Caeté (2776 Ma, no Complexo Caeté);

2. tonalito Samambaia e granito Brumadinho (2780 Ma e 2703 Ma, no Complexo

Bonfim);


39

3. granito Santa Luzia e granodiorito Ibirité (2712 Ma e 2698 Ma, no Complexo

Belo Horizonte);

4. stocks de granito e veios (2682 Ma e 2567 Ma, no Complexo Bação).

Entre os granitóides proterozóicos estão:

1. tonalito Alto Maranhão (2124 Ma, ao sul-sudoeste do QF);

2. stocks de granito (2045 Ma, no Complexo Belo Horizonte);

3. veios de pegmatito (2030 Ma, no Complexo Bação).

Os granitos Peti (PP4grpe) e Borrachudos(PP4grbo), respectivamente nos mapas Santa

Bárbara e Itabira, foram incluídos em uma Suíte Borrachudos (Padilha et al. 2000; Bizzi et al.

2001). São granitos intrusivos paleoproterozóicos.

O gnaisse Souza Noschese (A4gr3sn) ocorre nos mapas geológicos Igarapé e

Brumadinho, no extremo ocidental da serra do Curral, bordejando os complexos Belo

Horizonte e Bonfim. É um gnaisse claro, equigranular, granulação média, composto de

ortoclásio, quartzo, pouco plagioclásio e clorita, moscovita e biotita como acessórios. É de

idade Neoarqueana, tardi-a pós-tectônico (Bizzi et al. 2001).

SUPERGRUPO RIO DAS VELHAS – Seqüência vulcanossedimentar arqueana

Originalmente definido como Série Rio das Velhas e subdividido nos grupos Nova Lima e

Maquiné (Dorr et al. 1957), e este em formações Palmital (O’Rourke 1957) e Casa Forte

(Gair 1962), foi posteriormente renomeado como Supergrupo Rio das Velhas (Lockzy &

Ladeira 1976). Schorscher (1979) incluiu na base do supergrupo o Grupo Quebra Osso.

A subdivisão estratigráfica informal, proposta pela equipe do Projeto Rio das Velhas

(Zucchetti et al., 1996, 1998; Baltazar & Silva 1996) e modificada por Baltazar & Zucchetti

(2005), é mantida com modificações para o Grupo Nova Lima e para as duas formações que

compõem o Grupo Maquiné. As unidades litoestratigráficas informais foram propostas a

partir do agrupamento dos litotipos constituintes dos grupos Nova Lima e Maquiné em

associações de litofácies, caracterizadas em trabalhos de campo, com apoio de estudos

petrográficos e litoquímicos. Isto possibilitou a elaboração de uma coluna simplificada,

apresentada a seguir, a qual não constitui um empilhamento estratigráfico formal, mas

apenas uma coluna composta, considerando-se o caráter polideformado da área, com


40

repetição e omissão de camadas, sendo necessários estudos mais detalhados de natureza

estrutural, estratigráfica e geocronológicos.

As associações de litofácies (Figura 11) e suas respectivas unidades litoestratigráficas

correspondentes são, da base para o topo, as seguintes:

1. Associação vulcânico-plutônica máfica-ultramáfica: Grupo Quebra Osso e unidade

Ouro Fino do Grupo Nova Lima (GNL);

2. Associação vulcanossedimentar química: unidade Morro Vermelho;

3. Associação metassedimentar química-pelítica: unidade Santa Quitéria;

4. Associação metavulcanoclástica: unidades Ribeirão Vermelho e Mestre Caetano;

5. Associação ressedimentada: unidades Mindá e Córrego do Sítio, nos setores norte e

leste; unidades Catarina Mendes, Fazenda Velha e Córrego da Paina, no setor sul;

unidade Rio de Pedras da Formação Palmital do Grupo Maquiné;

6. Associação costeira (ou litorânea): unidades Pau D´Óleo e Andaimes;

7. Associação não-marinha: unidades Chica Dona, Jaguara, Córrego do Engenho e

Capanema, da Formação Casa Forte do Grupo Maquiné.

Grupo Quebra Osso

Ocorre nos mapas Santa Bárbara e Catas Altas, porção nordeste do QF, e corresponde à

Associação de litofácies plutônica-vulcânica máfica-ultramáfica. Constitui metakomatiito

peridotítico, metakomatiito, serpentinito, formação ferrífera, metachert, turmalinito, filito

carbonoso.

Grupo Nova Lima

O Grupo Nova Lima, indiviso na região externa ao QF, consiste principalmente de xisto

verde metassedimentar e metavulcânico e filito com intercalações de quartzito, grauvaca,

dolomito, talco xisto e formação ferrífera. A subdivisão estratigráfica informal proposta para o

grupo no interior do QF inclui as doze unidades constantes da coluna estratigráfica

simplificada para o Supergrupo Rio das Velhas.


41

0 10 Km

20 30’00’’0

20 00’00’’0

20 00’00’’0

43 37’30’’0

43 52’30’’0

20 30’00’’0

COMPLEXO BAÇÃO

COMPLEXOBELO HORIZONTE

COMPLEXOCAETÉ

COMPLE-XOSANTA BÁRBARA

COMPLEXOBONFIM

SinclinalM

oeda

Sinclinal Dom Bosco

Sinc

linal

Gandarela

Serra do C

urralBelo

Horizonte

Cachoeirado Campo

S. Bartolomeu

Ouro Preto

Mariana

Itabirito

Congonhas

RioAcima

NovaLima

CaeteSabara

SantaBarbara

Brasil

MG

N

Coberturas ProterozóicasFácies Xisto Verde

Complexo Granito-gnáissico

Supergrupo Rio das Velhas Indiviso

Associação Vulcânica Máfico-ultramáfica

Associação Vulcano-química

Associação Clasto-química

Associação Ressedimentada(Turbiditos distais)Associação Vulcanoclástica

Associação Ressedimentada

Associação Ressedimentada(Formação Palmital)

Associação Não-Marinha(Formação Casa Forte)

GRUPO NOVA LIMA

GRUPO MAQUINÉ

Associação Ressedimentada

Assoc. Litorânea

Fácies Anfibolito

GRUPO NOVA LIMAFalhas de empurrão D1

Falhas de empurrão D2

Falhas de empurrão D4

Sinclinal, anticlinal

Sinclinal, anticlinal invertidos

Dobra invertida

Capital, cidade

SUPERGRUPO RIO DAS VELHAS

Antic

linal C

once

iç ão

Figura 11 – Mapa geológico simplificado do QF com as associações de litofácies do

Supergrupo Rio das Velhas (modificado de Baltazar & Zucchetti, 2005).


42

Coluna estratigráfica simplificada para o Supergrupo Rio das Velhas:

Supergrupo Rio das Velhas

Grupo Maquiné

Formação Casa Forte

Unid. Capanema

Unid. Córrego do Engenho

Unid. Jaguara

Unid. Chica Dona

Formação Palmital

Unid. Rio de Pedras

Grupo Nova Lima

Unid. Andaimes

Unid. Pau D`Óleo

Unid. Córrego da Paina

Unid. Fazenda Velha

Unid. Catarina Mendes

Unid. Córrego do Sítio

Unid. Mindá

Unid. Mestre Caetano

Unid. Ribeirão Vermelho

Unid. Santa Quitéria

Unid. Morro Vermelho

Unid. Ouro Fino

Grupo Quebra Osso - Indiviso

UNIDADE OURO FINO

Esta unidade do Grupo Nova Lima está cartografada principalmente no setor centro-

norte, mapas Belo Horizonte, Caeté e Itabirito, com áreas restritas de exposição no centro

do mapa Gandarela e no extremo leste do mapa Santa Bárbara. Predominam metabasalto

toleiítico e komatiítico, metaperidotito, metatufo básico, metavulcânica ácida, formação

ferrífera, metachert e xisto carbonoso. O conjunto litológico está reunido na Associação de

litofácies vulcânica máfica-ultramáfica.

UNIDADE MORRO VERMELHO

Ocorre no extremo norte-nordeste da área, nos mapas geológicos Belo Horizonte, Caeté,

Santa Bárbara, Itabirito e Gandarela. Predominam metabasalto toleiítico e komatiítico, filito

carbonoso, formação ferrífera, metachert, rocha metassedimentar epiclástica e


43

metavulcânica félsica. No mapa Santa Bárbara predominam as rochas metassedimentares

epiclásticas representadas por quartzo-mica xisto e filito, com quartzito e formação ferrífera

subordinados. Compõe a Associação de litofácies vulcanossedimentar-química.

UNIDADE SANTA QUITÉRIA

Ocorre no setor nordeste do QF, nos mapas Caeté, Santa Bárbara, Catas Altas e

Gandarela. Constiui-se de mica-quartzo, clorita-quartzo e sericita-clorita xistos, xisto

carbonoso, formação ferrífera e metachert. Representam sedimentos clásticos finos, na

forma de metapelitos ± carbonosos, intercalados com formação ferrífera e metachert. O

conjunto acha-se reunido na Associação de litofácies sedimentar químico-pelítica.

UNIDADE RIBEIRÃO VERMELHO

Tem sua área de ocorrência na parte centro-oeste do mapa geológico Caeté e constitui-

se de rochas metapiroclásticas, representadas por metaglomerado, metatufo félsico e

máfico, metagrauvaca, metarenito, metapelito e metandesito. Estes litotipos estão reunidos

na Associação de litofácies vulcanoclástica.

UNIDADE MESTRE CAETANO:

Ocorre nos mapas Itabirito e Belo Horizonte e, de forma restrita, no mapa Caeté. Contém

sericita-clorita-quartzo e sericita-clorita xistos, sericita xisto e xisto carbonoso; formação

ferrífera e quartzo-ankerita xisto (lapa seca*) subordinados. Representam grauvacas, tufos e

pelitos vulcanogênicos, com sedimentos químicos intercalados e são referidos à Associação

de litofácies vulcanoclástica, em conjunto com os litotipos da unidade Ribeirão Vermelho.

*: O termo 'lapa seca' refere-se a um conjunto variado de produtos hidrotermais, dominado por dolomita,

contendo moscovita, quartzo e albita, ocorrendo ainda tipos sulfetados ricos em ouro. Resulta da

alteração hidrotermal de rochas vulcânicas e/ou vulcanoclásticas, entre os quais a distinção mineralógica

e textural não é sempre clara. Hospeda ouro no depósito Morro Velho (Lobato et al. 2001).

UNIDADE MINDÁ

Ocorre no setor nordeste do QF, predominando nos mapas Belo Horizonte, Caeté e

Gandarela, de forma restrita no extremo norte do mapa Itabirito e isoladamente na porção

leste do mapa Santa Bárbara. Os principais litótipos são: plagioclásio-clorita-mica, sericita-

moscovita-quartzo, quartzo-clorita-mica xistos; xisto carbonoso e formação ferrífera são

subordinados. Representam predominantemente metapsamitos e metapelitos intercalados,

com estratificação gradacional preservada, e sedimentos químicos subordinados. Incluem-se

na Associação de litofácies ressedimentada.


44

UNIDADE CÓRREGO DO SÍTIO

É a unidade de maior distribuição geográfica, predominando nos mapas geológicos Belo

Horizonte, Caeté, Itabirito, Gandarela e Santa Bárbara, e com pequena incidência na porção

norte do mapa Ouro Preto e extremo noroeste do mapa Catas Altas. Predominam quartzo-

carbonato-mica-clorita & quartzo-mica xistos, filito carbonoso; formação ferrífera subordinada

e sericita-quartzo xisto. Representam metapelitos e metapsamitos, em parte carbonosos,

com estratificação gradacional e cruzada preservadas, e com sedimentos químicos

subordinados. Pertence à Associação de litofácies ressedimentada.

UNIDADE CATARINA MENDES

Ocorre na porção sul do QF, nos mapas Itabirito, Gandarela, Casa de Pedra, Ouro Preto

e Mariana. Seus principais litótipos são: carbonato-quartzo-feldspato-biotita-clorita, sericita-

biotita-clorita-quartzo e quartzo-clorita xistos, rocha cálcio-silicática, metaconglomerado e

formação ferrífera, com quartzito subordinado; granada-estaurolita xisto em auréolas

metamórficas em torno do Complexo Bação. Representam metagrauvacas com rochas

carbonáticas, metarenito e metargilito subordinados, com metaconglomerado e tremolita

xisto locais. Nas metagrauvacas, são comuns estratificação cíclica e gradacional e

estratificação plano-paralela e cruzada. Pertence à Associação de litofácies ressedimentada.

UNIDADE FAZENDA VELHA

Ocorre nas porções central e sudeste do QF, nos mapas Itabirito, Gandarela e Ouro

Preto, em íntima associação com a unidade Catarina Mendes. Inclui xistos feldspáticos a

clorita-quartzo e biotita-sericita-clorita; biotita-moscovita xisto; rocha cálcio-silicática e

metargilito carbonoso. Representam metapsamitos e metapelitos, com estruturas

sedimentares preservadas como estratificação gradacional e cruzada de pequeno porte.

Lentes de rocha cálcio-silicática e metargilito carbonoso são comuns. Também pertence à

Associação de litofácies ressedimentada e transiciona para a unidade Catarina Mendes.

UNIDADE CÓRREGO DA PAINA

Ocorre na porção sul do QF, nos mapas Itabirito, Casa de Pedra, Ouro Preto, Mariana e

extremo sudoeste do mapa Gandarela, também em íntima associação com a unidade

Catarina Mendes para a qual transiciona. Constitui-se de quartzo-mica-clorita e clorita xistos;

biotita-moscovita xisto feldspático e formação ferrífera subordinada. Representam

metargilitos, metassiltitos, metassiltitos arenosos e metagrauvacas com sedimentos


45

químicos locais. Pertencem à Associação de litofácies ressedimentada representando

metaturbiditos distais.

As três últimas unidades, Catarina Mendes, Fazenda Velha e Córrego da Paina, contêm

paragêneses minerais metamórficas indicativas de condições da fácies anfibolito, e

representam seqüências sedimentares de metaturbiditos equivalentes às unidades Córrego

do Sítio e Mindá, porém em ambiente e grau metamórfico diversos.

UNIDADE PAU D’ÓLEO

Ocorre apenas na porção sudeste do mapa Itabirito, constituindo-se de quartzo-mica e

sericita-quartzo xistos feldspáticos, representando metarenito e metassiltito carbonáticos, em

intercalações rítmicas, e metagrauvaca. São interpretados como uma seqüência sedimentar

provavelmente depositada em ambiente marinho raso, de fácies planície de maré, e

transicionam para as unidades Catarina Mendes e Andaimes (Zucchetti & Baltazar 2000;

Baltazar & Zucchetti 2005).

UNIDADE ANDAIME

Ocorre apenas ao norte do Complexo Bação, no extremo oeste do QF. Está em contato

transicional com a unidade Pau D`Óleo e em notável discordância angular com os quartzitos

Caraça, unidade basal do Supergrupo Minas (Dorr 1957, 1969). Constitui-se de quartzito,

quartzito microconglomerático, conglomerado polimítico e quartzo-mica xisto. Os primeiros

são metarenitos com estratificação cruzada de médio-grande porte, estratificação herring

bone e marcas de ondas. É incluída na Associação de litofácies litorânea e interpretada

como representante de sedimentos depositados em água rasa, sob a influência de marés

em um ambiente costeiro (Zucchetti & Baltazar 2000; Baltazar & Zucchetti 2005).

Grupo Maquiné

Definido por Dorr II et al. (1957), o Grupo Maquiné foi dividido nas formações Palmital

(O’Rourke 1957), basal, e Casa Forte (Gair 1962) de topo.

Na estratigrafia proposta pelo Projeto Rio das Velhas (Baltazar & Silva 1996), a

Formação Palmital foi dividida nas unidades Rio de Pedras e Andaimes. A unidade Rio de

Pedras contém litótipos da própria formação, no local de sua definição, e a Andaimes

nomeia seqüência de quartzitos litorâneos da serra dos Andaimes. Com base em suas

relações faciológicas com as respectivas unidades adjacentes e suas características

estruturais distintas, a unidade Andaimes foi excluída da Formação Palmital e posicionada


46

no topo do Grupo Nova Lima (Baltazar & Zucchetti 2005). Assim, no interior do QF a

Formação Palmital fica restrita à unidade Rio de Pedras, interpretada como depósitos de

planície de maré (Zucchetti & Baltazar 2000) e reinterpretada pelos autores como uma

seqüência de turbiditos, transicionais para as grauvacas vulcanogênicas da unidade Mestre

Caetano, que por sua vez são relacionadas à associação de litofácies vulcanoclástica.

Dorr (1969) assinalou a transição da Formação Palmital para rochas metassedimentares

do Grupo Nova Lima. Em função disso, Belo de Oliveira (1986) sugere a retirada da

Formação Palmital do Grupo Maquiné, sendo a mesma incluída no topo do Grupo Nova

Lima. Por este motivo, e também considerando que uma discordância angular ocorre no

contato desta formação com a Formação Casa Forte sobrejacente, Baltazar & Zucchetti

(2005) também sustentam esta proposição.

Formação Palmital

UNIDADE RIO DE PEDRAS

Ocorre nas porções central e centro-leste do QF. É composta de quartzitos ± sericíticos,

quartzo-sericita xisto e xisto carbonoso subordinado, representando metarenito,

metagrauvaca e metargilito, com estratificação cruzada preservada de pequeno a médio

porte. Representam metaturbiditos proximais da Associação de litofácies ressedimentada.

Formação Casa Forte

Com base nas associações de litofácies identificadas, a Formação Casa Forte foi

subdividida nas unidades informais Chica Dona, Jaguara, Córrego do Engenho, Capanema,

(da base para o topo), durante o mapeamento do Projeto Rio das Velhas. Corresponde à

Associação de litofácies não-marinha, composta por rochas metassedimentares

interpretadas como depósitos aluvial-fluviais de um sistema de rios entrelaçados (Zucchetti &

Baltazar 2000; Baltazar & Zucchetti 2005).

UNIDADE CHICA DONA

São caracterizadas na unidade duas litofácies, em posições geográficas distintas, ambas

representando depósitos de leques aluvial-fluviais.

• Fácies Córrego do Viana. Composta de quartzito sericítico fino e

metaortoconglomerado polimítico, ocorrendo na porção central do QF onde

transiciona para a unidade Jaguara;


47

• Fácies Córrego da Cidreira. Constitui-se de metaconglomerado polimítico e quartzito

sericítico fino com estratificação gradacional e cruzada acanalada e tangencial.

Ocorre na porção leste do QF, em associação com metarenitos finos a médios da

unidade Córrego do Engenho.

UNIDADE JAGUARA

Para o Projeto Rio das Velhas, esta representa a litofácies “arenito de granulação grossa”

da associação e foi interpretada como depósitos aluvial-fluviais de fluxo, não confinado, de

um sistema de rios entrelaçados. Constitui-se de quartzito sericítico de granulação média a

grossa, grit e metaconglomerado polimítico e quartzo-mica xisto subordinados.

UNIDADE CÓRREGO DO ENGENHO

Ocorre no setor leste do QF em associação com a fácies Córrego da Cidreira da unidade

Chica Dona. Representa a litofácies “arenito de granulação fina a média” da associação de

litofácies não-marinha e foi interpretada, no Projeto Rio das Velhas, como depósitos aluvial-

fluviais distais de um sistema de rios entrelaçados. Constitui-se de quartzito sericítico,

quartzito conglomerático subordinado com estratificação gradacional e cruzada preservadas.

UNIDADE CAPANEMA

Ocorre no setor central do QF, no Sinclinal Vargem do Lima, em íntima associação com a

unidade Jaguara para a qual transiciona. Representa também a litofácies “arenito de

granulação fina a média”, da associação de litofácies não-marinha, e foi interpretada como

depósitos aluvial-fluviais distais de um sistema de rios entrelaçados. Seus litótipos principais

são: sericita e sericita-quartzo xistos de granulação fina, com estratificação gradacional e

cruzada preservadas.

SUPERGRUPO MINAS – Seqüência metassedimentar proterozóica

A estratigrafia considerada é a do quadro apresentado a seguir, proposta por Dorr et al.

(1957) e Dorr (1969), com algumas modificações. Nesta, a subdivisão em formações

proposta pela equipe USGS/DNPM permanece, à exceção da Formação Sabará,

originalmente unidade superior do Grupo Piracicaba, atualmente Grupo Sabará (Renger et

al. 1994). O Grupo Tamanduá (Simmons & Maxwell 1961), ocorrendo nas serras das

Cambotas, do Tamanduá e do Caraça, e posicionado na base da “Série Minas” por Dorr

(1969), tem seus quartzitos incluídos em parte no Grupo Caraça do Supergrupo Minas e em

parte incluídos no Supergrupo Espinhaço. Os quartzitos da serra do Ouro Branco


48

tentativamente correlacionadas com o Grupo Tamanduá por Dorr foi incluída no Grupo

Itacolomi (Alkmim 1985).

O Grupo Tamanduá foi definido originalmente na serra do Tamanduá/serra das

Cambotas (Simmons & Maxwell 1961), nas quadrículas Santa Bárbara e Cocais, aflorando

também nas quadrículas Antônio dos Santos, Gongo Sôco, Capanema e Santa Rita Durão.

Rochas também correlacionadas tentativamente com o grupo afloram nas quadrículas

Florália, Dom Bosco, Ouro Branco e Santa Rita do Ouro Preto (Dorr 1969). Inclui, portanto,

os quartzitos das serras do Caraça e Ouro Branco. Compreende quartzitos, xistos

quartzosos e argilosos e itabiritos filítico e dolomítico, estratigraficamente entre os grupos

Maquiné (Supergrupo Rio das Velhas) e Caraça (Supergrupo Minas).

Posicionado inicialmente por Simmons & Maxwell (1961) no topo da “Série Rio das

Velhas”, o Grupo Tamanduá foi posteriormente incluído na base da “Série Minas” (Dorr

1969). Simmons & Maxwell (1961) o subdividiram em uma formação nomeada e três

formações sem nome. Simmons (1968) agrupou as três formações sem nome em uma única

formação, estabelecendo a estratigrafia do grupo com o quartzito Cambotas na base e a

Formação Superior, ou Sem Nome, adotada por Dorr (1969).

Coluna estratigráfica simplificada para o Supergrupo Minas:

Supergrupo Minas

Grupo Sabará - Indiviso

Grupo Piracicaba

Formação Barreiro

Formação Taboões

Formação Fêcho do Funil

Formação Cercadinho

Grupo Itabira

Formação Gandarela

Formação Cauê

Grupo Caraça

Formação Batatal

Formação Moeda

A parte superior do Grupo Tamanduá, a Formação Superior ou Sem Nome, é

cartografada nas quadrículas Cocais e Santa Bárbara (mapa geológico Santa Bárbara) como

uma seqüência de xisto, quartzo xisto, quartzito, filito e formação ferrífera. Foi correlacionada

com o Grupo Nova Lima por Moore (1969), na quadrícula Gongo Soco (mapa geológico


49

Caeté), adjacente a esta última; outros autores confirmam a interpretação de Moore (ver

Crocco-Rodrigues et al. 1992). No presente trabalho, a referida formação é também

atribuída ao Grupo Nova Lima do Supergrupo Rio das Velhas.

O quartzito Cambotas, das serras do Tamanduá e Cambotas, na base do Grupo

Tamanduá, é correlacionado ao Supergrupo Espinhaço (Crocco-Rodrigues et al. 1992;

Freitas et al. 1992), enquanto seu equivalente na serra do Caraça é correlacionado aos

quartzitos da Formação Moeda (Ribeiro-Rodrigues & Chemale Jr. 1992). Estas correlações

são aceitas no presente trabalho, com os quartzitos das serras das Cambotas e Tamanduá

sendo admitidas como Formação Cambotas do Supergrupo Espinhaço e os quartzitos da

serra do Caraça sendo incluídos na Formação Moeda do Grupo Caraça, unidade basal do

Supergrupo Minas.

Os quartzitos da serra do Ouro Branco foram originalmente cartografados como Grupo

Caraça por Johnson (1955), como provável parte do Grupo Maquiné por Barbosa (1969).

Foram correlacionados ao Grupo Tamanduá por Dorr (1969) e atribuídos ao Grupo Itacolomi

por Alkmim (1985), o que é adotado na presente contribuição.

No extremo sul/sudoeste do QF, nas quadrículas Casa de Pedra e São Julião (mapa

geológico Casa de Pedra), e Jeceaba e Congonhas (mapa geológico Congonhas), Guild et

al. (s.d.) cartografaram as litologias da então Série Minas como unidades informais,

denominando-as de grupos Inferior, Médio e Superior. Estas três unidades têm correlação

evidente, respectivamente, com os grupos Caraça, Itabira e Piracicaba da estratigrafia

formal, definida posteriormente pela equipe USGS/DNPM.

Grupo Caraça

Está indiviso apenas nas regiões da serra do Curral (em seu extremo oeste e ao norte do

município de Raposos), na região de Mariana, em torno da serra do Caraça e nas

quadrículas Itabira (mapa geológico Itabira), Monlevade e Rio Piracicaba (mapa goelógico

João Monlevade); nas demais áreas subdivide-se nas formações Moeda e Batatal. Nos

flancos do Sinclinal Moeda, a Formação Moeda está dividida, a partir da base, nas unidades

m1 (quartzito), m2 (filito) e m3 (quartzito). Devido à falta de clareza nas relações

estratigráficas entre estas três unidades e à dificuldade de correlação com outras áreas,

apenas uma unidade de quartzito é mantida, com um membro filítico intercalado. A

Formação Batatal, no topo do grupo, constitui-se de filito.


50

O Grupo Inferior foi cartografado por Guild et al. (s.d.) nas quadrículas Casa de Pedra,

São Julião e Jeceaba, subdividido em uma unidade basal de quartzitos e outra superior de

xistos e filitos, e é correlacionado ao Grupo Caraça. Suas unidades basal e superior são

identificadas, respectivamente, com as formações Moeda e Batatal, que foram cartografadas

posteriormente na quadrícula Marinho da Serra, imediatamente ao norte, e com as quais têm

continuidade física.

Grupo Itabira

O Grupo Itabira é indiviso apenas nas áreas dos sinclinais Ouro Fino e Alegria, borda

leste da serra do Caraça; na região de Mariana; e na quadrícula de Itabira. Encontra-se

subdividido como formações Cauê e Gandarela no restante da área. Nas quadrículas

Monlevade e Rio Piracicaba (mapa geológico João Monlevade), onde as paragêneses

minerais indicam metamorfismo em fácies anfibolito, o membro Sítio Largo está

individualizado, sendo constituído de anfibolitos, como parte integrante do grupo. Na

articulação das quadrículas Belo Horizonte e Nova Lima (mapa Belo Horizonte), o contato

entre as formações Cauê e Gandarela é interpretado, uma vez que na quadrícula Nova Lima

a área de ocorrência do Grupo Itabira foi mapeada apenas como Formação Cauê em toda a

sua extensão. Entretanto, a ocorrência de itabirito dolomítico e dolomitos, junto ao limite com

a quadrícula Belo Horizonte (no mapa homônimo), e a sugestão dos presentes autores

quanto à possibilidade de uma parte da Formação Gandarela ser incluída junto a este limite

consolidaram o acerto da subdivisão do grupo nas duas formações conforme a quadrícula

Belo Horizonte.

No setor sudoeste do QF, o Grupo Médio de Guild et al. (s.d.), cartografado nas

quadrículas Casa de Pedra e São Julião (mapa geológico Casa de Pedra), acha-se

subdividido em uma unidade basal de itabiritos e outra superior de dolomitos, identificadas,

respectivamente, com as formações Cauê e Gandarela e correlacionadas, portanto, com o

Grupo Itabira. A unidade dolomítica tem continuidade física com a Formação Gandarela,

cartografada posteriormente na quadrícula Marinho da Serra, imediatamente ao norte.

No extremo norte da quadrícula São Julião, na articulação com a quadrícula Bação

(mapa geológico Casa de Pedra), filitos com intercalações de itabiritos, e que foram

incluídos por Guild et al. (s.d.) em seu Grupo Superior da “Série Minas”, acham-se

interpretados como equivalentes à Formação Gandarela. Por outro lado, Dorr (1969)

relaciona estas rochas ao Grupo Itabira.


51

Grupo Piracicaba

Indiviso nas regiões de Itabira, sul da serra do Caraça e extremo sudoeste do QF. Nesta

última região foi cartografado informalmente por Guild et al. (s.d.) como Grupo Superior da

“Série Minas” (quadrículas Casa de Pedra, São Julião e Jeceaba). Nas demais áreas está

subdividido, a partir da base, nas formações Cercadinho, Fêcho do Funil, Taboões e

Barreiro.

Nas quadrículas Monlevade e Rio Piracicaba (mapa geológico João Monlevade), as

rochas estão metamorfisadas em condições de fácies anfibolito. As unidades estratigráficas

correlacionadas com o Grupo Piracicaba acham-se reunidas na Formação Elefante (Reeves

& Cobra, 1965), que é constituída de quartzito, xisto e gnaisses. A Formação Elefante

contém os membros Pantame (quartzito e quartzo-mica xisto), correlacionado com a

Formação Cercadinho, e gnaisse Bicas (biotita-quartzo gnaisse) que é possivelmente

equivalente da Formação Barreiro ou Fêcho do Funil, ou ambas (Dorr 1969). Na região de

Monlevade, Padilha et al. (2000) incluem os gnaisses do membro Bicas em sua Suíte

Borrachudos. Devido à falta de consistência nestas correlações, o presente trabalho

preserva apenas a denominação Grupo Piracicaba indiviso para estas rochas, distinguindo-

as apenas litologicamente em seus locais de ocorrência e suprimindo os nomes de formação

e membros da estratigrafia original proposta por Reeves & Cobra (1965).

Formação Cercadinho

A Formação Cercadinho é composta por filito, quartzito e quartzito ferruginoso. Parte do

Grupo Superior de Guild et al. (s.d.) está incluído nesta formação e esta foi individualizada

com o auxílio de imagem de satélite e fotografias aéreas, considerando a associação

litológica de filitos com abundantes intercalações de quartzitos, o que é uma característica

desta formação, e a sua extensão para as quadrículas contíguas (Marinho da Serra e Bação

do mapa Casa de Pedra, a noroeste; e Dom Bosco/Ouro Branco do mapa Ouro Preto, a

leste), onde foi cartografada.

Formação Fêcho do Funil

É constituída na localidade-tipo por filito dolomítico, dolomito argiloso, dolomito silicoso e

filito; siltito e lentes de dolomito impuro também ocorrem. Transiciona para a Formação

Cercadinho sotoposta e para o quartzito Taboões sobrejacente. Embora presente nas

quadrículas Casa de Pedra e São Julião (mapa Casa de Pedra), a Formação Fêcho do Funil


52

não está individualizada nas mesmas, pois à época de seu mapeamento ainda não tinham

sido definidas e nomeadas as formações que compõem o Grupo Piracicaba. Posteriormente,

a formação foi cartografada nas quadrículas Marinho da Serra e Bação (mapa Casa de

Pedra), ao norte. Com base na sua ocorrência nessas quadrículas e com o auxílio de

imagem de satélite e fotografias aéreas, a formação foi foto-interpretada e estendida para as

quadrículas Casa de Pedra e São Julião. Na quadrícula Dom Bosco (mapa Ouro Preto), a

formação não foi mapeada devido à pobreza das exposições (Dorr 1969).

Formação Taboões

É constituída de ortoquartzito fino, maciço e equigranular. Grada para as formações

Fêcho do Funil e Barreiro, respectivamente sub-e sobrejacentes. Ocorre apenas ao longo da

serra do Curral, nas quadrículas Belo Horizonte (mapa Belo Horizonte), Macacos (mapa

Itabirito), Ibirité e Fêcho do Funil (mapa Brumadinho), Igarapé e Serra Azul/Itatiaiuçu (mapa

Igarapé) e no Sinclinal Moeda (quadrícula Lagoa Grande, mapa Itabirito).

Formação Barreiro

Predomina filito róseo a cinza claro e filito carbonoso. Ocorre ao longo da serra do Curral,

no Sinclinal Moeda e no extremo este-sudeste do QF (Sinclinal Dom Bosco, Anticlinal

Mariana e ao sul da serra do Caraça). É estruturalmente concordante com o Grupo Sabará

e, em algumas áreas, o contato é gradacional enquanto em outras é marcado por uma

discordância erosiva (Dorr 1969).

Grupo Sabará

O Grupo Sabará era originalmente conhecido como Formação Sabará, topo do Grupo

Piracicaba (Dorr 1969), tendo sido redefinido como Grupo Sabará por Renger et al. (1994). É

uma seqüência metavulcanossedimentar, constituída de mica xisto e clorita xisto com

intercalações de metagrauvaca, quartzito, quartzito feldspático, quartzito ferruginoso,

formação ferrífera e metaconglomerado. Ocorre ao longo da serra do Curral e na

extremidade este-sudeste do QF. Seu limite superior é uma superfície de erosão e o inferior

sobrepõe-se diretamente às formações Barreiro, Taboões e Fêcho do Funil em lugares

distintos. Estruturalmente o grupo é concordante com estas formações; não é certo se suas

relações se devem a não-deposição ou erosão pré-Sabará. Este contato parece ser

transicional em algumas partes, mas brusco e com significativa erosão pré-Sabará em

outras (Dorr 1969).


53

Grupo Itacolomi

Inclui o quartzito Itacolomi da Série Minas de Harder & Chamberlin (1915) e que foi

redefinido como Série Itacolomi (Guimarães 1931). Dorr (1969) considera a Série Itacolomi

como constituída de duas fácies, uma de quartzito e outra com muito filito. O autor se refere

à fácies quartzítica como tipo-Itacolomi e à filítica fácies Santo Antônio. Neste projeto, a

fácies quartzítica é denominada Grupo Itacolomi indiviso e a filítica Formação Santo Antônio.

No Grupo Itacolomi indiviso predominam quartzito com grit associado e lentes de

conglomerado polimítico e de filito.

A Formação Santo Antônio consiste de quartzito sericítico, com espessos layers e lentes

de conglomerado polimítico e filito. Nas quadrículas Casa de Pedra (mapa Casa de Pedra) e

Santa Rita Durão (mapa Catas Altas), quartzito ferruginoso bandado se assemelha a

itabirito. A maior área de exposição da formação é nas quadrículas Santa Rita Durão (mapa

Catas Altas) e Capanema (mapa Gandarela).

As relações sedimentares entre as duas fácies são desconhecidas. Entretanto, Dorr

(1969) acredita serem, pelo menos em parte, contemporâneos, baseado nos tipos de

sedimentação e na gradação lateral de quartzitos para filitos a partir da localidade-tipo, o

Pico do Itacolomi, para leste.

O Grupo Itacolomi na localidade-tipo está em discordância angular sobre o Grupo Sabará

e as formações Barreiro e Fêcho do Funil do Supergrupo Minas (Dorr 1969).

SUPERGRUPO ESPINHAÇO

Rochas do Supergrupo Espinhaço são pertencentes à Formação Cambotas, que inclui os

quartzitos das serras das Cambotas e Tamanduá, originalmente pertencentes ao Grupo

Tamanduá (Simmons & Maxwell 1961; Dorr 1969; Maxwell 1972). Os quartzitos são

atribuídos ao Supergrupo Espinhaço segundo proposta de Crocco-Rodrigues et al. (1992) e

Freitas et al. (1992).

COBERTURAS RECENTES

Sedimentos cenozóicos são comuns na região do QF, preenchendo pequenas bacias

tectonicamente controladas, de ampla distribuição geográfica. Estão representados desde o

Paleógeno até os sedimentos neogênicos mais atuais.


54

Mudstone (Ems)

São pequenos depósitos de argila, cartografados apenas no flanco sul da serra do Curral

a leste de Belo Horizonte (quadrícula Nova Lima), e no extremo sul do QF na parte central

da quadrícula Dom Bosco-Ouro Branco. Embora originalmente a idade atribuída a estes

sedimentos tenha sido terciário-quaternária, ou do período Neógeno, plioceno-pleistoceno

na nomenclatura atual, neste trabalho estão posicionados no período Paleógeno, conforme

sugestão de Dorr (1969) que os considera como depósitos do início da era cenozóica, ou

mesmo mais antigos. São argilas lateritizadas, não plásticas e sem estratificação, com alto

teor em titânio e localmente com um conglomerado basal.

Chapadas de canga (Eca)

São depósitos elúvio-coluviais cenozóicos, referidos ao período Paleógeno (Dorr 1969),

ocorrendo principalmente no setor ocidental do QF. São chapadas de canga constituindo

capeamento limonítico, contendo seixos, calhaus e matacões de formação ferrífera e,

localmente, de hematita. Canga rica e depósitos de talus ricos em hematita são variedades

de alto teor com calhaus de hematita, soltos ou cimentados. Ocorrem ao longo das serras do

Curral, Moeda e Itabirito, no setor leste do QF; nas serras do Piacó e da Água Limpa

(extremidade oeste do Sinclinal Gandarela); na serra Lagoa Sêca (Sinclinal Ouro Fino); e na

região montanhosa nos arredores de Ouro Preto e Mariana.

Sedimentos lacustres (E23sl)

Estão cartografados na Lagoa do Miguelão (quadrícula Macacos no mapa Itabirito); na

parte central da quadrícula Gandarela (mapa Gandarela); no extremo leste do QF, nas

quadrículas Catas Altas e Santa Rita Durão (mapa Catas Altas), onde recebem o nome de

Formação Fonseca. Outros depósitos menores, não cartografados, estão distribuídos por

todo o QF. São arenitos e argilitos, contendo folhas fósseis. Na bacia de Fonseca, a

formação homônima constitui-se de sedimentos lacustres e fluviais, contendo conglomerado,

arenito, siltito e argilito com algumas camadas de sublinhito. São sedimentos depositados no

início do período Paleógeno no intervalo Eoceno-Oligoceno (Maizatto 2001).

Coberturas detrito-lateríticas (ENdl, ENcf)

Dois tipos de coberturas estão cartografados nas porções nordeste e noroeste do QF,

relacionadas a alterações supergênicas sobre xistos do Grupo Nova Lima, atribuídas ao

intervalo de transição Paleógeno-Neógeno por Silva & Monteiro (2004). Os autores

descrevem estas coberturas como: (1) Concentrações supergênicas de óxidos de ferro e


55

concreções ferruginosas preenchendo fraturas e; (2) Cobertura detrito-laterítica, na forma de

solo laterítico residual, material areno-argiloso, concreções ferruginosas e fragmentos de

quartzo.

Sedimentos flúvio-lacustres (N12al)

Sob esta denominação estão reunidos pequenos depósitos aluviais de argila, cascalho

fluviais em terraços e sedimentos lacustres e de enchimento de vales. Depósitos de bauxita

associados estão cartografados apenas na região de Vargem dos Óculos na quadrícula

Macacos. Pequenos depósitos de argila são comuns em todo o lado ocidental do QF, mas

também estão assinalados na porção leste do QF, na quadrícula Santa Bárbara. Depósitos

de cascalhos fluviais são também de ocorrência restrita e estão cartografados apenas no

lado ocidental. A maior área mapeada de sedimentos aluviais lacustres e de enchimento de

vales está na quadrícula Macacos. É atribuída idade mioceno-pliocênica a estes já que suas

bacias de deposição são relacionadas ao tectonismo cenozóico Sul-Atlantiano (Endo 1997),

com sedimentação se estendendo do Mioceno ao Plioceno (Lipski 2001).

Sedimentos plio-pleistocênicos (N23al, el, co, dl, ca)

Ocorrências de sedimentos cenozóicos, neogênicos e pliocênico-pleistocênicos incluem

depósitos aluvionares, eluvionares e coluvionares, cartografados em áreas muito restritas,

com os primeiros restringindo-se ao setor nordeste do QF.

Coberturas detrito-lateríticas são individualizadas no extremo leste do QF, na quadrícula

Santa Rita Durão, sendo constituídas de areia e argila, com níveis de cascalho, em parte

limonitizadas. Coberturas de canga também ocorrem nesta região, predominando na parte

oriental do QF, sobre os sedimentos da Formação Fonseca e nos flancos do Sinclinal

Gandarela, junto à cidade de Barão de Cocais.

Sedimentos pleistoceno-holocênicos (N34al, co, dl)

São representados por depósitos aluvionares de areia, argila e cascalho ao longo dos

rios principais e distribuídos por toda a área do QF. Depósitos coluviais estão cartografados

principalmente nas porções leste e nordeste; coberturas lateríticas mais expressivas estão

mapeadas no extremo sul-sudoeste do QF.


56

3.2. GEOLOGIA ESTRUTURAL

Evolução do Conhecimento

De acordo com Dorr (1969), três importantes períodos de deformação ocorreram na

região do QF, o primeiro anterior à deposição da “Série” Minas, o segundo pós-Minas e pré-

Itacolomi e o terceiro pós sedimentação da “Série” Itacolomi.

A deformação mais antiga se traduz em dobramento das rochas da “Série” Rio das

Velhas antes da deposição dos sedimentos da “Série” Minas, pois estas rochas repousam

com profunda discordância angular sobre aquelas. Segundo o autor, esta deformação foi

mais forte no setor oeste da área. Evidências desta discordância podem ser vistas no lado

ocidental, na extremidade oeste e porção central da serra do Curral, na serra da Moeda e na

serra de Itabirito ao longo da qual dobras com centenas de metros de amplitude e eixos de

direção leste, no Grupo Nova Lima, são truncados pela direção geral norte-noroeste dos

quartzitos basais do Grupo Caraça. No lado oriental, a discordância é visível no extremo

noroeste da quadrícula Gandarela e mais para leste na quadrícula Santa Bárbara. Dorr

(1969) também registra a discordância nos distritos João Monlevade e Itabira.

A deformação pós-Minas teria provocado apenas o arqueamento e soerguimento da

“Série” Minas antes da sedimentação da “Série” Itacolomi. Segundo o autor, a discordância

angular é de no máximo 20 graus entre as rochas metassedimentares Itacolomi e as

formações do grupo Piracicaba subjacente, representando apenas um diastrofismo

moderado em vez de orogenia.

A deformação mais recente, a “orogenia pós-Itacolomi”, com transporte tectônico

proveniente de leste e sudeste, gerou dobras seguidas de falhas de empurrão e

posteriormente falhas normais, com dobras predominando nas partes central e ocidental, e

falhas do lado oriental. A maioria das dobras sinclinais é invertida para oeste e são

separadas por amplos domos que teriam atuado como contra-fortes que bloquearam o

transporte de massa.

Nas últimas décadas, várias interpretações têm sido propostas para explicar a evolução

tectônica da área.

• Ladeira & Viveiros (1984) identificam seis eventos deformativos, o mais antigo

reconhecido apenas no Grupo Nova Lima e os demais afetando também as unidades

proterozóicas superpostas.


57

• Quade (1985) interpreta a evolução tectônica da área em quatro eventos.

• Belo de Oliveira (1986) e Belo de Oliveira & Vieira (1987) defendem evento

deformacional único, compressional, dúctil e progressivo para o QF, relacionado ao

Ciclo Brasiliano.

• Marshak & Alkmim (1989) propõem uma evolução proterozóica policíclica e

polifásica para a região meridional do Cráton do São Francisco (incluindo o QF),

envolvendo quatro eventos representados por encurtamentos crustais nos ciclos

Transamazônico e Uruaçuano, seguidos de uma fase extensional com intrusão de

diques máficos e, finalmente, nova fase compressional de falhas de empurrão e dobras

NS, do Ciclo Brasiliano.

• Chemale Jr. et al. (1991) atribuem a formação de megassinclinais como Santa

Rita, serra do Curral e Dom Bosco e o soerguimento dos complexos Santa Rita, Bonfim,

Bação, Belo Horizonte e Caeté a uma extensão crustal transamazônica.

• Hippertt et al. (1992) e Endo & Nalini Jr. (1992) também descrevem estruturas

extensionais pré-brasilianas na borda oeste do QF.

• Chemale Jr. & Rosière (1993) atribuem a morfologia em domo-e-bacia do QF a

esta tectônica extensional transamazônica.

• Alkmim et al. (1994) defendem uma fase compressiva inicial transamazônica pré-

extensão.

• Corrêa Neto & Baltazar (1995) descrevem três eventos deformacionais para o

Supergrupo Rio das Velhas. O mais antigo, compressional e do Arqueano; o segundo

extensional, do Transamazônico e relacionado à ascensão de core-complexes; e o mais

jovem, compressional, brasiliano.

• Marshak et al. (1997) atribuem a estruturação em domo-e-bacia ao final do Evento

Transamazônico.

• Alkmim & Marshak (1998) sugerem um evento contracional transamazônico

seguido por um colapso orogênico, consistindo de empurrões com vergências para

noroeste e o desenvolvimento posterior de estruturas em domo-e-bacia.

• O Projeto Rio das Velhas (DNPM/CPRM) descreve três eventos deformacionais a

partir da análise dos dados estruturais levantados no greenstone belt Rio das Velhas

(Zucchetti & Baltazar 2000): D1, compressional, com transporte tectônico de norte para

sul, exclusivo da seqüência Rio das Velhas e seu embasamento granítico, portanto


58

arqueano em idade, gerando falhas de empurrão e dobras com vergências para sul e

sudoeste; D2, extensional, responsável pela colocação de granitos intrusivos como o

Complexo Bação, de idade transamazônica e; D3, compressional, com transporte

tectônico de leste para oeste, responsável pelo cinturão de dobras-falhas de direção

geral norte-sul, atribuído ao Ciclo Brasiliano.

• Evidências de tectônica Cenozóica no Quadrilátero Ferrífero têm sido observadas

por vários autores, em pequenos depósitos sedimenteres (Saadi, 1991; Saadi et al.

1992; Maizatto et al., 1993; Maizatto, 1997; Lipsky et al., 2001). Maizatto (1997, 2001) e

Maizatto & Castro (1993) assinalam a ocorrência de falhas normais sin-deposicionais,

com orientações WNW-ESSE, afetando a seqüência sedimentar cenozóica da bacia do

Gandarela. Lipsky (2001) descreve grandes lineamentos estruturais de mesma direção

no Quadrilátero Ferrífero. Maizatto et al. (1993) descrevem três tipos de estruturas

rúpteis no depósito “terciário” (paleógeno/neógeno) de Gongo Sôco, representados por

fraturas, falhas normais e falhas reversas, sin- e pós-deposicionais. Lipsky et al. (2001)

descrevem intensa deformação, com falhas normais, reversas e transcorrentes cortando

os sedimentos Cenozóicos do Quadrilátero Ferrífero. Estes autores individualizam três

eventos deformacionais com campos de tensão distintos: um primeiro evento,

extensional, com orientação NNE-SSW, associado à fase de sedimentação eocênica

observada por Maizatto (1997) na bacia do Gandarela; um segundo evento compressivo

segundo NW-SE, por vezes direcional, causando inversão de depósitos e, finalmente;

um terceiro representando um relaxamento das estruturas do evento anterior, com

tendência de extensão E-W.

Principais Estruturas

Em sua macroestrutura, o QF tem geometria definida por megadobras sinformes e

antiformes, truncadas por cinturões de falhas de empurrão, de direções norte-sul, na sua

parte oriental. As primeiras estruturas estabelecem seus limites norte, sul, oeste e leste,

representados, respectivamente, pelo homoclinal da serra do Curral, e sinclinais Dom Bosco,

Moeda e Santa Rita. A leste, além do Sinclinal Santa Rita, os sinclinais Gandarela, Ouro

Fino e Conta História dispõem-se segundo amplo arco de direção norte-sul, segmentados

pelos cinturões de falhas de empurrão atribuídas ao Ciclo Tectônico Brasiliano. Evidências

de uma deformação transamazônica, representadas por cinturão de dobras-falhas de

direção nordeste-sudoeste e vergência para noroeste, também estão presentes na parte


59

ocidental do QF. Ainda nesta porção, dobras e falhas de empurrão, de direção noroeste-

sudeste e vergência para sudoeste, são atribuídas a uma tectônica Arqueana (Figura 12).

Dobras

Os sinclinais Piedade (extremo nordeste da serra do Curral), Dom Bosco, Moeda, Santa

Rita, Gandarela, Ouro Fino e Conta História são todos moldados nas rochas

metassedimentares do Supergrupo Minas. Justapostos aos sinformes orientais encontram-

se o Sinclinal Vargem do Lima e o Anticlinal Mariana, o primeiro conformado por litótipos do

Supergrupo Rio das Velhas e este por aquelas rochas e pelo Supergrupo Minas, sendo

reconhecido como Arqueamento Rio das Velhas em sua extensão setentrional (Figura 12). O

Sinclinal Santa Rita é uma das dobras mais complexas do QF, com traço axial norte-sul de

difícil localização devido à sua segmentação por falhas de empurrão de direção norte-sul.

Tem o flanco leste fortemente invertido para oeste nas quadrículas Antônio Pereira e Santa

Rita Durão (Dorr 1969). Dobras superpostas e falhas transversais de trend NW cortam o

sinclinal tornando-o uma estrutura ainda mais complexa (Dorr 1969). O Sinclinal Dom Bosco,

ao sul do Complexo Bação, com eixo de direção este-oeste, se estende da junção com o

Sinclinal Moeda até o Anticlinal Mariana a leste com o qual compartilha seu flanco norte. O

sinclinal pode ser dividido em duas partes: uma oriental caracterizada por uma série de

falhas de empurrão e de rasgamento; e uma parte ocidental em que as falhas de

rasgamento são mais importantes (Dorr 1969). Nas partes leste, oeste e central da estrutura,

os estratos são geralmente verticais, com inversão local da dobra, para sul, na parte

ocidental (Dorr 1969). O Sinclinal Ouro Fino localiza-se no setor oriental do QF (quadrículas

Capanema e Rio de Pedras), ao sul do Sinclinal Gandarela. Tem eixo com direção geral

norte-sul e flanco leste invertido. Seu traço axial tem forma de arco com direção NNE ao

norte e NNW ao sul. De acordo com Dorr (1969) é uma estrutura redobrada, com o

redobramento controlado pela falha do Fundão, a qual limita a estrutura à oeste e noroeste.

O sinclinal teria orientação original para NW, com redobramento de sua terminação norte no

sentido NE por efeito do movimento de empurrão da Falha do Fundão. Para Chemale Jr. et

al (1994) o sinclinal redobrado é resultado da superposição da tectônica de empurrões

relacionada ao desenvolvimento do sistema Fundão-Cambotas, sobre os estratos dobrados

do Supergrupo Minas. Entretanto, Franco & Endo (2004) redefinem a estrutura de Ouro Fino

como uma dobra sinclinal reclinada, com caimento de eixo moderado para ESE, com modelo

evolutivo em quatro estágios: (1) dobramento isoclinal seguido de redobramento coaxial; (2)

seccionamento do sinclinal pelo sistema de falhas do Fundão; (3) redobramento do sinclinal


60

por compressão N-S, resultando nas direções axiais E-W, dando a feição em bumerangue;

(4) geração de estruturas N-S, com crenulações e mesodobras de eixos N-S. O Sinclinal

Gandarela é descrito por Dorr (1969) como uma dobra aberta e normal em sua porção oeste

e isoclinal e invertida para noroeste, em sua porção leste, configurando dois estilos

estruturais distintos, com caimentos de eixos para NE na sua extremidade ocidental e

caimento para SW na sua terminação oriental. Para Chemale Jr. et al. (1994) o Sinclinal

Gandarela é uma estrutura alóctone, invertida, vergente para NW, com os estratos do

Supergrupo Minas dobrados em torno de um eixo NE-SW. O modelo evolutivo proposto para

o sinclinal por Endo et al. (2004) inicia-se no evento Transamazônico com a geração de uma

dobra recumbente regional, com o Supergrupo Rio das Velhas em seu núcleo, tendo seu

flanco inverso redobrado coaxialmente, formando o Sinclinal Gandarela, uma dobra

recumbente com o Supergrupo Minas em seu núcleo. A dobra é, portanto, um sinclinal

antifórmico que adquiriu uma conformação de dobra reclinada, com eixo de caimento em

torno de 35o para ESE, durante o evento Brasiliano, por efeito de uma sucessão de dobras-

falhas que afetou principalmente seu segmento oriental. O Sinclinal Moeda, bordeja o limite

oeste do Quadrilátero Ferrífero, tendo estrutura geral simples, porém com muitas dobras

transversais internas na sua área central (Dorr 1969). O sinclinal pode ser traçado por cerca

de 40 km para sul a partir da serra do Curral, até a sua junção com o Sinclinal Dom Bosco.

Tem eixo de direção norte-sul, fechamento para norte e flanco oriental invertido. O flanco

oeste, conhecido como serra da Moeda, mergulha regularmente para E com 30o- 40o,

enquanto seu flanco leste, conhecido como serra do Itabirito é muito mais complexo, cortado

por muitas falhas transversais e transversalmente redobrado sendo, por grande extensão,

quase vertical ou invertido para oeste. A estrutura homoclinal da Serra do Curral, em sua

junção com o Sinclinal Moeda foi interpretada por Pires (1979), Pires et al. (1993) e Alkmim

& Marshak (1998) como o flanco invertido de um anticlinal recumbente, com eixo de direção

NE-SW e vergente para NW. O Anticlinal Mariana é uma dobra aberta, com fechamento e

caimento de eixo para sudeste, abrindo-se para noroeste onde se une ao Soerguimento Rio

das Velhas. É uma dobra aberta, normal, com caimento de eixo suave para SE (Nalini Jr. et

al. 1992).


61


62

Falhas compressionais

Predominam no setor oriental do QF, destacando-se os sistemas de cisalhamento

Fundão-Cambotas e Córrego do Garimpo e de falha de empurrão Sinclinal Dom Bosco e

serra do Caraça (Figura 12).

SISTEMA DE CISALHAMENTO FUNDÃO-CAMBOTAS

Representa uma frente de empurrões e dobras compreendida pelas falhas do Fundão

(Dorr II 1969) e das Cambotas (Crocco-Rodrigues et al. 1989), que se articulam ao sul do

Sinclinal Gandarela (Chemale Jr. et al. 1994), com diversas escamas de empurrão

imbricadas delimitadas pelas falhas de Ouro Fino, da Flechas, Alegria, Frazão e Água

Quente (Endo & Fonseca 1992). São zonas de cisalhamento de empurrão, de direção geral

norte-sul, com vetor de transporte tectônico orientado de leste para oeste.

SISTEMA DE CAVALGAMENTO CÓRREGO DO GARIMPO

São falhas de empurrão e dobras associadas, com direções norte-sul e vergência oeste,

observadas na seqüência quartzítica da serra das Cambotas e nos granitos do Complexo

Caeté, posicionando este por sobre o Grupo Nova Lima (Crocco-Rodrigues et al. 1989).

SISTEMA DE FALHAS DE EMPURRÃO DO SINCLINAL DOM BOSCO

Segundo Dorr (1969) o Sistema de Falhas Dom Bosco começa no extremo este do

sinclinal com uma falha de empurrão de grande deslocamento superpondo o Grupo Nova

Lima ao Grupo Itacolomi, com sua extensão para norte sendo denominada de Falha da

Água Quente. No seu extremo norte esta falha, com extensão de cerca de 50 km,

desaparece nas rochas do Grupo Nova Lima. Ribeiro & Alkmim (1997), descrevem o sistema

de falhas Dom Bosco como um sistema de empurrões nucleado no interior da dobra pré-

existente, com traços extremamente curvos e assimétricos, rampas laterais muito extensas

com as do sul mais desenvolvidas que as do norte. Os indicadores cinemáticos apontam

movimento de ESE para WNW.

SISTEMA DE FALHAS DE EMPURRÃO DA SERRA DO CARAÇA

É um sistema de empurrões descrito por Dorr (1969) no interior da Serra do Caraça como

um intrincado sistema de falhas de empurrão com direção geral norte-sul, mergulhando com

ângulos de 30o a 50o para este. Segundo Ribeiro Rodrigues et al. (1993) o Sistema de

Falhas do Caraça, um segmento do Sistema de Falhas Fundão-Cambotas, é caracterizado

por uma intensa tectônica compressiva. Teve seu desenvolvimento controlado por altos e


63

baixos estruturais que funcionaram como anteparos limitando e canalizando seu movimento

de massa. Estruturas pré-existentes, como falhas de direção leste-oeste e zonas de contato

litológico, reativados e/ou rotacionados, também controlaram sua evolução. A estrutura geral

corresponde a um típico sistema de falhas com rampas frontais, laterais e oblíquas, formado

durante o evento Brasiliano, em regime compressivo e com vergência oeste.

Falhas extensionais

Ocorrem preferencialmente na metade ocidental do QF, nos contatos das seqüências

supracrustais com os complexos de embasamento (Figura 12).

ZONA DE CISALHAMENTO MOEDA-BONFIM

É uma zona de cisalhamento extensional no contato do Complexo Bonfim com quartzitos

da Formação Moeda, no flanco oeste do Sinclinal Moeda. Tem direção norte-sul, com cerca

de 70-100 m de espessura e bloco baixo para leste (Endo & Nalini Jr. 1992; Hippertt et al.

1992). Hippertt (1995) afirma, entretanto, que esta zona de cisalhamento normal pode ser

interpretada como resultado de deslizamento flexural dos estratos basais das sequências

supracrustais sem necessariamente retratar um ambiente tectônico distensional, e ainda que

o dobramento e a inversão do Sinclinal Moeda podem ter ocorrido em um único evento

tectônico, relacionado principalmente à ascensão e transporte para oeste do Complexo

Bação.

Outras falhas extensionais ocorrem nas bordas ocidental e setentrional do Complexo

Bonfim nos seus contatos, respectivamente com xistos do Grupo Nova Lima e quartzitos do

Grupo Caraça. No extremo oeste da serra do Curral, o contato entre o Complexo Belo

Horizonte e o Grupo Sabará é também por falha extensional (Chemale Jr. et al. 1994;

Alkmim & Marshak 1998).

Falhas Transcorrentes

FALHA DO ENGENHO

A falha do Engenho foi definida por Guild (1957) como de caráter direcional. Situa-se no

extremo sul do QF, bordejando o flanco meridional do Sinclinal Dom Bosco (Figura 12). Tem

direção geral leste-oeste, com deslocamento direcional dextral de segmentos do Supergrupo

Rio das Velhas, do Grupo Itacolomi e de complexos do embasamento (Chemale Jr. et al.

1994; Baltazar & Silva 1996).


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Outras falhas menores ocorrem principalmente no setor ocidental do QF, com

características de falhas direcionais de rasgamento (tear faults), com deslocamentos ora

dextrais ora sinistrais, truncando rochas metassedimentares do Supergrupo Minas nos

flancos do Sinclinal Moeda. Destacam-se as falhas das Abóboras, do Bonga, da Cata

Branca e Sobradinho.

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